CA1216045A - Procede et dispositif de surveillance et de commande d'un evaporateur - Google Patents
Procede et dispositif de surveillance et de commande d'un evaporateurInfo
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Abstract
BREVET D'INVENTION PROCEDE ET DISPOSITIF DE SURVEILLANCE ET DE COMMANDE D'UN EVAPORATEUR Invention de : Christian BOUSSICAULT SOCIETE ANONYME DITE : SOCIETE NATIONALE ELF AQUITAINE Procédé et dispositif de surveillance et de commande d'un évaporateur, en particulier de l'évaporateur d'une pompe à chaleur selon lequel on compare, à des instants prédéterminés, l'écart entre les températures amont et aval du courant d'air traversant l'évaporateur à un écart prédéterminé. Application aux pompes à chaleur. Figure 1. Société Anonyme dite : Société Nationale ELF Aquitaine
Description
lZlG~5 La présente invention concerne un procédé et un dis-positif de sur~eillance et de commande d'un évaporateur en vue de détecter la présence de givre à sa surface et de déclancher son élimination. Elle concerne en particulier le cas ou l'évaporateur est celui d'une pompe à chaleur.
Le principe d'une pompe à chaleur est bien connu de l'homme de l'art et on rappelle simplement que les pompes à chaleur utilisant l'air comme source froide comprennent un évaporateur où cet air échange ses calories avec un fluide frigorigène circulant à l'intérieur de cet évapora-teur et qui de ce fait se vaporise. Lors de l'utilisation d'une telle pompe à chaleur pour le chauffage, l'air utilisé
comme source froide est de l'air pris à l'extérieur du local à chauffer. Dans certaines conditions, l'utilisation de cet air extérieur peut amener la création de givre sur l'évapo-rateur ce qui en freinant l'échange thermique entre les deux fluides pénalise le rendement de l'installation et nécessite une opération de dégivrage. Cette opération qui nécessite l'arrêt de la pompe ne doit être effectuée qu'à
bon escient si l'on veut optimiser l'installation. On prévoit donc dans ces installations des dispositifs per-mettant de détecter la présence de givre et déclencher l'o-pération de dégivrage. Ces dispositifs sont habituellement constitués par des capteurs permettant de mesurer la perte de charge subie par l'air lors de son passage sur l'évapora-teur ou de mesurer la température d'évaporation par mesure directe sur la paroi de l'évaporateur. On peut aussi utiliser des systèmes de temporisation qui déclenchent le dégivrage à des intervalles de temps prédéterminés. Cependant, ces 3~ réalisations présentent l'inconvénient lié au fait que toutes les mesures e~ectuées sont des mesures absolues qui ne prennent en compte ni les conditions initiales de l'ins-tallation et ses conditions de ~onctionnement, nL non plus les conditions extérleures et leurs variations. Parmi les conditions extérieures influentes sur l'apparition du givre, on peut citer le degré hygrométrique de l'air, sa température.
Le principe d'une pompe à chaleur est bien connu de l'homme de l'art et on rappelle simplement que les pompes à chaleur utilisant l'air comme source froide comprennent un évaporateur où cet air échange ses calories avec un fluide frigorigène circulant à l'intérieur de cet évapora-teur et qui de ce fait se vaporise. Lors de l'utilisation d'une telle pompe à chaleur pour le chauffage, l'air utilisé
comme source froide est de l'air pris à l'extérieur du local à chauffer. Dans certaines conditions, l'utilisation de cet air extérieur peut amener la création de givre sur l'évapo-rateur ce qui en freinant l'échange thermique entre les deux fluides pénalise le rendement de l'installation et nécessite une opération de dégivrage. Cette opération qui nécessite l'arrêt de la pompe ne doit être effectuée qu'à
bon escient si l'on veut optimiser l'installation. On prévoit donc dans ces installations des dispositifs per-mettant de détecter la présence de givre et déclencher l'o-pération de dégivrage. Ces dispositifs sont habituellement constitués par des capteurs permettant de mesurer la perte de charge subie par l'air lors de son passage sur l'évapora-teur ou de mesurer la température d'évaporation par mesure directe sur la paroi de l'évaporateur. On peut aussi utiliser des systèmes de temporisation qui déclenchent le dégivrage à des intervalles de temps prédéterminés. Cependant, ces 3~ réalisations présentent l'inconvénient lié au fait que toutes les mesures e~ectuées sont des mesures absolues qui ne prennent en compte ni les conditions initiales de l'ins-tallation et ses conditions de ~onctionnement, nL non plus les conditions extérleures et leurs variations. Parmi les conditions extérieures influentes sur l'apparition du givre, on peut citer le degré hygrométrique de l'air, sa température.
- 2 - ~ % ~ ~4~
Parmi les conditions de l'installation, il est necessaire de surveiller le débit d'air qui, si il est ~ixé pour une installation r et peut être considere comme constant, varie d'une installation à l'autre. Toutes ces conditions necessi-tent alors un xéglage sur place de l'installation.
Au contraire, l'inventio~ prévoit un dispositif et un procédé de détection de la présence de givre qui per-mettent de pallier a ces inconvénients dont le fonctionne-ment n'est pas tributaire des variations des différents parametres ci-dessus cités et ¢ui ne nécessitent aucun réglage lié au site ou est installé l'évaporateur.
Pour cela l'invention prévoit un procédé de surveillance et de commande d'un évaporateur dans lequel circule un premier fluide, ledit évaporateur etant au con-tact d'un second fluide mis en mouvement de façon a le~raverser, le second fluide étant susceptible de céder ses calories au premier ~luide et de provoquer son evapo-ration, ledit procedé permettant la detection de la pré-sence de aivre sur l'évaporateùr et l'élimination de celui-ci, caractérise en ce qu'il consiste a mesurer un parametre Pl, représentatif de llétat du second fluide en amont de l'évaporateur et un paramètre P2 representatif de l'etat du même second fluide en aval de l'évaporateur, ces mesures étant effectuées a des instants ti, déterminés a partir d'un instant initial, a calculer pour chaque instant la différence ~ Pi existant entre les deux para-metres Pl et P2, a comparer a chaque instant ti la différence ~ Pi avec la différence ~ Po mesurée a l'instant initial, cette comparaison se faisant sous la forme d'une soustrac-tion dont le résultat est un parametre ~ et a commanderle dégivrage de l'evaporateur quand ~ est supérieur a une valeur de consi~ne Cl.
Ce procédé permet donc de ne commander le dégivrage qula ~on escient et du fait yue la consigne de référence est fournie par la premiere mesure, il permet de s'affranchir des conditions extérieures.
Parmi les conditions de l'installation, il est necessaire de surveiller le débit d'air qui, si il est ~ixé pour une installation r et peut être considere comme constant, varie d'une installation à l'autre. Toutes ces conditions necessi-tent alors un xéglage sur place de l'installation.
Au contraire, l'inventio~ prévoit un dispositif et un procédé de détection de la présence de givre qui per-mettent de pallier a ces inconvénients dont le fonctionne-ment n'est pas tributaire des variations des différents parametres ci-dessus cités et ¢ui ne nécessitent aucun réglage lié au site ou est installé l'évaporateur.
Pour cela l'invention prévoit un procédé de surveillance et de commande d'un évaporateur dans lequel circule un premier fluide, ledit évaporateur etant au con-tact d'un second fluide mis en mouvement de façon a le~raverser, le second fluide étant susceptible de céder ses calories au premier ~luide et de provoquer son evapo-ration, ledit procedé permettant la detection de la pré-sence de aivre sur l'évaporateùr et l'élimination de celui-ci, caractérise en ce qu'il consiste a mesurer un parametre Pl, représentatif de llétat du second fluide en amont de l'évaporateur et un paramètre P2 representatif de l'etat du même second fluide en aval de l'évaporateur, ces mesures étant effectuées a des instants ti, déterminés a partir d'un instant initial, a calculer pour chaque instant la différence ~ Pi existant entre les deux para-metres Pl et P2, a comparer a chaque instant ti la différence ~ Pi avec la différence ~ Po mesurée a l'instant initial, cette comparaison se faisant sous la forme d'une soustrac-tion dont le résultat est un parametre ~ et a commanderle dégivrage de l'evaporateur quand ~ est supérieur a une valeur de consi~ne Cl.
Ce procédé permet donc de ne commander le dégivrage qula ~on escient et du fait yue la consigne de référence est fournie par la premiere mesure, il permet de s'affranchir des conditions extérieures.
- 3 ~ 4~
Selon une caracterlstique préférée du procédé selon l'invention, la di:Eférence ~ Po est comparée au moins une fois, a l'instant to, a une valeur de consi-gne Co, et le degi~rage est commandé quand ~ Po est supé-rieur à Co. Cette valeur Co est choisie d'après lescaractéristiques du dispositif. Cette etape du procede permet de ~'assurer que la premiere mesure prise comme reférence, n'a pas eté ~aite en présence de givre.ou de tout autre parametre néfaste, et de préférence, elle est repetee plusieurs fois si necessaire et 'l'~nstallation est arretee si, apres un nombre d'essais, par exemple quatre, la difference a Po n'est pas devenue supérieure a la consigne Co.
Enfin, selon une autre caracteristique preferee du procede selon l'invention, la commande du degivrage de l'evaporateur est interrompue quand le parametre P2 devient superieur ~ une valeur de consigne C2.
De préférence, le parametre mesuré est la tempera-ture ou encore la pression.
L'invention prévoit aussi un dispositif de surveil-lance et de commande d'un évaporateur associé a un circuit de circulation d'un premier fluide frigorigene et mis en contact avec un second fluide mis en mouvement par un venti-lateur de faSon ~ traverser l'évaporateur, caracterise en ce qu'il comporte au moins une paire de capteurs de tempe-rature situés de part et d'autre de l'évaporateur et en contact avec ledit second fluide, des moyens de traitement des signaux provenant de ces capteurs, lesdits moyens per-mettant a chaque instant d'établir la différence entre les températures mesurées par les deux détecteurs et de la comparer a l'écart initial existant lors de la mise en marche de l'installation de façon a génerer un signal de commande actionnant un dispositif de dégi~rage de l'évapo-rateur en fonction du résultat de ladite comparaison.
Selon une réalisation préférentielle, les capteurs de te~perature generent un signal continu representatif de ,~
- 3a - 121~S
la temp'erature et les moyens de traitement sont consti-tues par un microprocesseur.
Enfin, selon une caracteristique preferentielle de l'invention, les capteurs de temperature sont constitues par des résistances variables avec la temperature, parcou-rues par un courant d'intensite grossierement reglable et montees en série avec deux resistances etalons, le dispo-sitif de surveillance et de commande comportant en outre: 7 ~23L~
- un moyen de multiplexage du signal muni d'au moins quatre voies d'entrée dont au moins deux re~olvent chacune un signal analogique représentatif de la tenslon aux bornes des résistances variables et dont deux parmi les autres recoivent chacune un signal représent~tif de la tension aux bornes des résistances étalo~,ce moyen de multi-plexage comportant auss~ une voie de sortie et des moyens de sélection permettant de célectionner à chaque instant une desdites voies d'entrée afin de la mettre en communi-cation avec ladite voie de sortie, - un moyen de transformation permettant de transformer les signaux issus du moyen de multiple~age en des signaux al-ternatifs dont un des paramètres conctitutifs est propor-tionnel à la tension du signal correspondant, lesdits signaux étant directement traités par le microprocesseur.
Selon l'invention, le moyen de transformation peut générer des signaux alternatifs dont la période est pro-portionnelle à la tension du signal correspondant mais il peut, selon un autre mode de réalisation, générer des signaux dont la fréquence est proportionnelle à la tension du signal correspondant.
Selon une caractéristique préférentielle, les moyens de traitement sont constitués par un microprocesseur per-~ettant d'effectuer une compara~son par seconde.
L'invention sera mieux comprise à la lect~re de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, description ~alte en référence aux dessins annéxes sur lesquels :
- la f~gure 1 représente un premier mode de réalisation de l'~nvention - la figure 2 représente un second mode de réalisation de l'inventlon.
La figure 1 représente schématiquement la partie évaporation d'une pompe à chaleur à laquelle on a associé
un dispositi~ de détection de givre selon l'invention.
L'éYaporateur (1~ dans lequel circule le fluide frigorifique est placé dans un courant d'air (2) produit par un ven~ilateur (3). Le circuit (4) de circulation du fluide frigorifique comporte un détendeur (35).
~ ?~
,;~, Il est bouclé par le reste de l'installation d'échange de calories de la pompe à chaleur représenté par le rectangle ~5) et qui comporte, notamment et d'une manière habituelle un compresseur et un condenseur. Le circuit (4) comporte une boucle (6) de contournement permettant le contournement cl~ condenseur et du détendeur (35). Cette boucle est commandée par une vanne trois voies (7) associée à un servomoteur (30). Le ventilateur (3~ est muni d'un interrup-teur ~lectromagnétique (8). Deux sondes de température ~9) et (10) sont placées dans le courant d'a;r (2), la sonde(9 en amont de l'évaporateur et la sonde (10) en aval.Chacune de ces sondes est connectée à un microprocesseur (11), par l'intermédia~re des câbles ~12) et (13) et des conver-tisseurs analogique numérique (31~ et (32).
Le dispositif ainsi représenté fonctionne de la manière suivante. Le système est mis en fonctionnement nor-mal, c'est-à-dire que le fluide frigorifique circule dans l'évaporateur, le circuit de contournement (6) est fermé, le ventilateur (3) alimente et aspire le courant d'air (2) vers et à travers l'évaporateur (1~, et l'évaporateur n'est pas givré. Au bout d'un certain temps tl, on considère que le régime permanent est atteint.
A partir de ce temps tl, le microprocesseur de surveillance se met en route et effectue, à des instants ~i séparés par des intervalles de temps réguliers de l'ordre de 1 seconde, le calcul de la différence~ T entre la tempé-rature mesurée par la sonde 9 et celle mesurée par la sonde 10. La première mesure faite~ To est prise comme mesure de référence et donc mise en mémoire. A chaque instant ti, le microprocesseur compareA Ti à ~ To. Dès que~ Ti devient su-perieur à ~ To augmenté d'une constante K, le microprocesseur élabore un sîgnal actionnant l'interrupteur (8) du ventila-teur. Ce slgnal agit aussi sur le servomoteur (30~ qui actionne la vanne trois voies (7) de façon à ce que le fluide frigorifique circule dans le circuit de contourne-ment ~6). Simultanément, le microprocesseur surveille la : température mesurée par la sonde aval (10) et dès que celle-ci redevient supérieure à une valeur limite, le micropro-cesseur élabore ur. nouveau signal qui par action de l'interrupteur (8) et du servomoteur (30) remet le systeme en ~onctionnement normal de sorte que le cycle reprend comme précédemment.
Ce systeme effectue aussi une surveillance de l'installation au démarrage qui permet de prendxe en compte la situation ou l'évaporateur serait ~ivré lors de la mesure de ~ To, ou celle liee à un fonctionnement défectueux du circuit de circulation du fluide frigorifique. Pour cela le microprocesseur compare l'intervalle ~ To a une valeu~ limite et déclenche le degivrage si ~ To est superieur a cette valeur. En ef~et, dans ce cas on considere que llechange thermique n~ s'est pas bien fait et que l'evaporateur est givre. Cette operation peut être repetee un certain nombre de fois jusqu'a obtention d'un fonctionnement normal mais le microprocesseur va declencher un arrêt total si ce fonction-nement normal nlest pas obtenu au bout d'un nombre déterminé
de dégivrages: par exemple 4. Cette phase du procédé permet donc de s'assurer que la valeur ~ To, prise en compte pendant toute la surveillance, correspondant a un etat normal du dispositif.
La Figure 2, represente une variante de l'invention selon laquelle les temperatures sont mesurees a l'aide d'un dispositif comprenant deux sondes montees en parallele avec deux resistances etalons, un multiplexeur et un generateur de signaux numeriques~ Le microprocesseur assume le calcul des temperatures et la surveillance du deaivrage.
Sur cette Figure 2, les elements identiques ~ ceux de la Figure 1 portent les mêmes reperes. De part et d'autre de l'evaporateur sont placees des sondes de temperature (1013 et (102) chacune constituee par une resistance variable en fonction de la temperature. Ces deux sondes sont montees en serie avec deux resistances etalons~placees ~ans le boîtier (103) ~ui permet aussi l'alimentation de l'ensemble sondes-resistances étalons par une tension continue. Les c~bles (105) et (106) sont des conducteurs a ~uatre fils permettant la mise en serie des sondes et des resistances et permettant _ 7 - ~2~
aussi la mesure de la tension aux bornes des resistances variables. Un câble (107) multiconducteur relie le boltier (103) a un multiplexeur (109). Ce câble permet d'alimenter le bus d'entree du multiplexeur a~ec les tensions aux bornes des resistances variables et aux bornes des resis-tances étalons. La sortie du multiplexeur est reliée a un amplificateur (110) puis à un convertisseur analogique-numéri~ue (111) lequel est connecté au microprocesseur 1112), lui-~ême relié au multiplexeur (109) par un câble (120) de transport des ordres de commandes.
Le mic~oprocesseur effectue les adressages du multiplexeur et les regles de trois permettant le calcul des temperatures, et fait egalement les diverses operations nécessaires à la detection de la presence de givre sur l~evaporateur.
Le convertisseur analogique (111) est, de prefe-rence, un V.C.O. qui delivre a sa sortie une frequence proportionnelle a la tension presente à l'entree.
On peut aussi utiliser un modulateur de largeur d'impulsions de sorte que le microprocesseur travaillera a partir d'une periode, par comptage d'impulsions dont le nombre est directement proportionnel a la periode.
Le dispositif represente peut comporter differents organes de surveillance permettant par exemple de verifier ~ue le ventilateur est en fonctionnement ou que son acces par l'air exterieur n'est pas gêne par des elemen$s tels que des feuilles mortes par exemple.
Ce dispositif est particulierement bien adapté a la surveillance de l'évaporateur d'une pompe a chaleur telle que celle décrite dans la demande de brevet français publiee sous le n~ 2.478.792 ~Installation de chauffage pour locaux a usage d'habitation ou industriel~.
Enfin, l'in~ention n'est pas limitee aux modes de realisatio~ decrits, elle englobe au contraire toutes les ~arianteS.
~,
Selon une caracterlstique préférée du procédé selon l'invention, la di:Eférence ~ Po est comparée au moins une fois, a l'instant to, a une valeur de consi-gne Co, et le degi~rage est commandé quand ~ Po est supé-rieur à Co. Cette valeur Co est choisie d'après lescaractéristiques du dispositif. Cette etape du procede permet de ~'assurer que la premiere mesure prise comme reférence, n'a pas eté ~aite en présence de givre.ou de tout autre parametre néfaste, et de préférence, elle est repetee plusieurs fois si necessaire et 'l'~nstallation est arretee si, apres un nombre d'essais, par exemple quatre, la difference a Po n'est pas devenue supérieure a la consigne Co.
Enfin, selon une autre caracteristique preferee du procede selon l'invention, la commande du degivrage de l'evaporateur est interrompue quand le parametre P2 devient superieur ~ une valeur de consigne C2.
De préférence, le parametre mesuré est la tempera-ture ou encore la pression.
L'invention prévoit aussi un dispositif de surveil-lance et de commande d'un évaporateur associé a un circuit de circulation d'un premier fluide frigorigene et mis en contact avec un second fluide mis en mouvement par un venti-lateur de faSon ~ traverser l'évaporateur, caracterise en ce qu'il comporte au moins une paire de capteurs de tempe-rature situés de part et d'autre de l'évaporateur et en contact avec ledit second fluide, des moyens de traitement des signaux provenant de ces capteurs, lesdits moyens per-mettant a chaque instant d'établir la différence entre les températures mesurées par les deux détecteurs et de la comparer a l'écart initial existant lors de la mise en marche de l'installation de façon a génerer un signal de commande actionnant un dispositif de dégi~rage de l'évapo-rateur en fonction du résultat de ladite comparaison.
Selon une réalisation préférentielle, les capteurs de te~perature generent un signal continu representatif de ,~
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la temp'erature et les moyens de traitement sont consti-tues par un microprocesseur.
Enfin, selon une caracteristique preferentielle de l'invention, les capteurs de temperature sont constitues par des résistances variables avec la temperature, parcou-rues par un courant d'intensite grossierement reglable et montees en série avec deux resistances etalons, le dispo-sitif de surveillance et de commande comportant en outre: 7 ~23L~
- un moyen de multiplexage du signal muni d'au moins quatre voies d'entrée dont au moins deux re~olvent chacune un signal analogique représentatif de la tenslon aux bornes des résistances variables et dont deux parmi les autres recoivent chacune un signal représent~tif de la tension aux bornes des résistances étalo~,ce moyen de multi-plexage comportant auss~ une voie de sortie et des moyens de sélection permettant de célectionner à chaque instant une desdites voies d'entrée afin de la mettre en communi-cation avec ladite voie de sortie, - un moyen de transformation permettant de transformer les signaux issus du moyen de multiple~age en des signaux al-ternatifs dont un des paramètres conctitutifs est propor-tionnel à la tension du signal correspondant, lesdits signaux étant directement traités par le microprocesseur.
Selon l'invention, le moyen de transformation peut générer des signaux alternatifs dont la période est pro-portionnelle à la tension du signal correspondant mais il peut, selon un autre mode de réalisation, générer des signaux dont la fréquence est proportionnelle à la tension du signal correspondant.
Selon une caractéristique préférentielle, les moyens de traitement sont constitués par un microprocesseur per-~ettant d'effectuer une compara~son par seconde.
L'invention sera mieux comprise à la lect~re de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, description ~alte en référence aux dessins annéxes sur lesquels :
- la f~gure 1 représente un premier mode de réalisation de l'~nvention - la figure 2 représente un second mode de réalisation de l'inventlon.
La figure 1 représente schématiquement la partie évaporation d'une pompe à chaleur à laquelle on a associé
un dispositi~ de détection de givre selon l'invention.
L'éYaporateur (1~ dans lequel circule le fluide frigorifique est placé dans un courant d'air (2) produit par un ven~ilateur (3). Le circuit (4) de circulation du fluide frigorifique comporte un détendeur (35).
~ ?~
,;~, Il est bouclé par le reste de l'installation d'échange de calories de la pompe à chaleur représenté par le rectangle ~5) et qui comporte, notamment et d'une manière habituelle un compresseur et un condenseur. Le circuit (4) comporte une boucle (6) de contournement permettant le contournement cl~ condenseur et du détendeur (35). Cette boucle est commandée par une vanne trois voies (7) associée à un servomoteur (30). Le ventilateur (3~ est muni d'un interrup-teur ~lectromagnétique (8). Deux sondes de température ~9) et (10) sont placées dans le courant d'a;r (2), la sonde(9 en amont de l'évaporateur et la sonde (10) en aval.Chacune de ces sondes est connectée à un microprocesseur (11), par l'intermédia~re des câbles ~12) et (13) et des conver-tisseurs analogique numérique (31~ et (32).
Le dispositif ainsi représenté fonctionne de la manière suivante. Le système est mis en fonctionnement nor-mal, c'est-à-dire que le fluide frigorifique circule dans l'évaporateur, le circuit de contournement (6) est fermé, le ventilateur (3) alimente et aspire le courant d'air (2) vers et à travers l'évaporateur (1~, et l'évaporateur n'est pas givré. Au bout d'un certain temps tl, on considère que le régime permanent est atteint.
A partir de ce temps tl, le microprocesseur de surveillance se met en route et effectue, à des instants ~i séparés par des intervalles de temps réguliers de l'ordre de 1 seconde, le calcul de la différence~ T entre la tempé-rature mesurée par la sonde 9 et celle mesurée par la sonde 10. La première mesure faite~ To est prise comme mesure de référence et donc mise en mémoire. A chaque instant ti, le microprocesseur compareA Ti à ~ To. Dès que~ Ti devient su-perieur à ~ To augmenté d'une constante K, le microprocesseur élabore un sîgnal actionnant l'interrupteur (8) du ventila-teur. Ce slgnal agit aussi sur le servomoteur (30~ qui actionne la vanne trois voies (7) de façon à ce que le fluide frigorifique circule dans le circuit de contourne-ment ~6). Simultanément, le microprocesseur surveille la : température mesurée par la sonde aval (10) et dès que celle-ci redevient supérieure à une valeur limite, le micropro-cesseur élabore ur. nouveau signal qui par action de l'interrupteur (8) et du servomoteur (30) remet le systeme en ~onctionnement normal de sorte que le cycle reprend comme précédemment.
Ce systeme effectue aussi une surveillance de l'installation au démarrage qui permet de prendxe en compte la situation ou l'évaporateur serait ~ivré lors de la mesure de ~ To, ou celle liee à un fonctionnement défectueux du circuit de circulation du fluide frigorifique. Pour cela le microprocesseur compare l'intervalle ~ To a une valeu~ limite et déclenche le degivrage si ~ To est superieur a cette valeur. En ef~et, dans ce cas on considere que llechange thermique n~ s'est pas bien fait et que l'evaporateur est givre. Cette operation peut être repetee un certain nombre de fois jusqu'a obtention d'un fonctionnement normal mais le microprocesseur va declencher un arrêt total si ce fonction-nement normal nlest pas obtenu au bout d'un nombre déterminé
de dégivrages: par exemple 4. Cette phase du procédé permet donc de s'assurer que la valeur ~ To, prise en compte pendant toute la surveillance, correspondant a un etat normal du dispositif.
La Figure 2, represente une variante de l'invention selon laquelle les temperatures sont mesurees a l'aide d'un dispositif comprenant deux sondes montees en parallele avec deux resistances etalons, un multiplexeur et un generateur de signaux numeriques~ Le microprocesseur assume le calcul des temperatures et la surveillance du deaivrage.
Sur cette Figure 2, les elements identiques ~ ceux de la Figure 1 portent les mêmes reperes. De part et d'autre de l'evaporateur sont placees des sondes de temperature (1013 et (102) chacune constituee par une resistance variable en fonction de la temperature. Ces deux sondes sont montees en serie avec deux resistances etalons~placees ~ans le boîtier (103) ~ui permet aussi l'alimentation de l'ensemble sondes-resistances étalons par une tension continue. Les c~bles (105) et (106) sont des conducteurs a ~uatre fils permettant la mise en serie des sondes et des resistances et permettant _ 7 - ~2~
aussi la mesure de la tension aux bornes des resistances variables. Un câble (107) multiconducteur relie le boltier (103) a un multiplexeur (109). Ce câble permet d'alimenter le bus d'entree du multiplexeur a~ec les tensions aux bornes des resistances variables et aux bornes des resis-tances étalons. La sortie du multiplexeur est reliée a un amplificateur (110) puis à un convertisseur analogique-numéri~ue (111) lequel est connecté au microprocesseur 1112), lui-~ême relié au multiplexeur (109) par un câble (120) de transport des ordres de commandes.
Le mic~oprocesseur effectue les adressages du multiplexeur et les regles de trois permettant le calcul des temperatures, et fait egalement les diverses operations nécessaires à la detection de la presence de givre sur l~evaporateur.
Le convertisseur analogique (111) est, de prefe-rence, un V.C.O. qui delivre a sa sortie une frequence proportionnelle a la tension presente à l'entree.
On peut aussi utiliser un modulateur de largeur d'impulsions de sorte que le microprocesseur travaillera a partir d'une periode, par comptage d'impulsions dont le nombre est directement proportionnel a la periode.
Le dispositif represente peut comporter differents organes de surveillance permettant par exemple de verifier ~ue le ventilateur est en fonctionnement ou que son acces par l'air exterieur n'est pas gêne par des elemen$s tels que des feuilles mortes par exemple.
Ce dispositif est particulierement bien adapté a la surveillance de l'évaporateur d'une pompe a chaleur telle que celle décrite dans la demande de brevet français publiee sous le n~ 2.478.792 ~Installation de chauffage pour locaux a usage d'habitation ou industriel~.
Enfin, l'in~ention n'est pas limitee aux modes de realisatio~ decrits, elle englobe au contraire toutes les ~arianteS.
~,
Claims (10)
1. Procédé de surveillance et de commande d'un évaporateur dans lequel circule un premier fluide, ledit évaporateur étant au contact d'un second fluide mis en mouvement de façon à le traverser, le second fluide étant susceptible de céder ses calories au premier fluide et de provoquer son évaporation, ledit procédé permettant la détection de la présence de givre sur l'évaporateur et l'élimination de celui-ci, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer un paramètre Pl, représentatif de l'état du second fluide en amont de l'évaporateur et un paramètre P2 repré-sentatif de l'état du même second fluide en aval de l'éva-porateur, ces mesures étant effectuées à des instants ti, déterminés à partir d'un instant initial, à calculer pour chaque instant la différence .DELTA. Pi existant entre les deux paramètres Pl et P2, à comparer à chaque instant ti la différence .DELTA. Pi avec la différence .DELTA. Po mesurée à l'instant initial, cette comparaison se faisant sous la forme d'une soustraction dont le résultat est un paramètre .delta. et à comman-der le dégivrage de l'évaporateur quand .delta. est supérieur à
une valeur de consigne Cl.
une valeur de consigne Cl.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la différence .DELTA. Po est comparée au moins une fois, à l'instant to, à une valeur de consigne Co et que le dégi-vrage est commandé quand .DELTA. Po est supérieur à Co.
en ce que la différence .DELTA. Po est comparée au moins une fois, à l'instant to, à une valeur de consigne Co et que le dégi-vrage est commandé quand .DELTA. Po est supérieur à Co.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la commande du dégivrage est interrompue quand le paramètre P2 devient supérieur à une valeur de consigne C2.
en ce que la commande du dégivrage est interrompue quand le paramètre P2 devient supérieur à une valeur de consigne C2.
4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le paramètre mesuré est la pression.
5. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le paramètre mesuré est la tempéra-ture.
6. Dispositif de surveillance et de commande d'un évaporateur associé à un circuit de circulation d'un premier fluide frigorigène et mis en contact avec un second fluide mis en mouvement par un ventilateur de façon à tra-verser l'évaporateur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une paire de capteurs de température situés de part et d'autre de l'évaporateur et en contact avec ledit second fluide, des moyens de traitement des signaux provenant de ces capteurs, lesdits moyens permettant à chaque instant d'établir la différence entre les températures mesurées par les deux détecteurs et de la comparer à l'écart initial existant lors de la mise en marche de l'installation de façon à générer un signal de commande actionnant un disposi-tif de dégivrage de l'évaporateur en fonction du résultat de ladite comparaison.
7. Dispositif selon la revendication 6, carac-térisé en ce que les capteurs de température génèrent un signal continu représentatif de la température et en ce que lesdits moyens de traitement sont constitués par un micro-processeur.
8. Dispositif selon la revendication 7, carac-térisé en ce que les capteurs de température sont constitués par des résistances variables avec la température, parcou-rues par un courant d'intensité grossièrement réglable et montées en série avec deux résistances étalons, ledit dis-positif comportant en outre - un moyen de multiplexage du signal muni d'au moins quatre voies d'entrée, dont au moins deux reçoivent chacune un signal analogique représentatif de la tension aux bornes des résistances variables et dont deux parmi les autres reçoivent chacune un signal représentatif de la tension aux bornes des résistances étalons, ce moyen de multi-plexage comportant aussi une voie de sortie et des moyens de sélection permettant de sélectionner à chaque instant une desdites voies d'entrée afin de la mettre en communi-cation avec ladite voie de sortie, - un moyen de transformation permettant de transformer les signaux issus du moyen de multiplexage en des signaux alternatifs dont un des paramètres constitutifs est pro-portionnel à la tension du signal correspondant, lesdits signaux pouvant être directement traités par le micro-processeur.
9. Dispositif selon la revendication 8, caracté-risé en ce que le moyen de transformation génère des signaux alternatifs dont la période est proportionnelle à
la tension du signal correspondant.
la tension du signal correspondant.
10. Dispositif selon la revendication 8, carac-térisé en ce que le moyen de transformation génère des signaux alternatifs dont la fréquence est proportionnelle à
la tension du signal correspondant.
la tension du signal correspondant.
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