EP0069676A1 - Pompe à chaleur air-extérieur-eau - Google Patents

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EP0069676A1
EP0069676A1 EP82401282A EP82401282A EP0069676A1 EP 0069676 A1 EP0069676 A1 EP 0069676A1 EP 82401282 A EP82401282 A EP 82401282A EP 82401282 A EP82401282 A EP 82401282A EP 0069676 A1 EP0069676 A1 EP 0069676A1
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EP
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compressor
heat pump
outside air
insulator
condenser
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EP82401282A
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German (de)
English (en)
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EP0069676B1 (fr
Inventor
Jacques Gouyou-Beauchamps
Joseph Kergueno
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saunier Duval Eau Chaude Chauffage SDECC SA
Original Assignee
Saunier Duval Eau Chaude Chauffage SDECC SA
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02—Water heaters
    • F24H4/04—Storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F25B31/006—Cooling of compressor or motor

Definitions

  • the present invention relates to a heat pump of the type which draws calories from the outside air in order to transfer them to a temperature level higher than a heat transfer fluid intended for heating a dwelling.
  • this kind of heat pump generally includes a closed refrigerant circuit on the path of which are arranged a hot condenser or exchanger, a compressor, an expansion valve and a cold evaporator or exchanger which allow to draw calories from the air. outside and return them to a heat transfer fluid.
  • the passage of air in the evaporator is ensured by a ventilation group.
  • the calories are removed by evaporation of the refrigerant in the evaporator and then returned to the heating water by condensation of said refrigerant in the condenser.
  • the source of calories being constituted by the outside air
  • the whole of the heat pump is generally installed in compact form outside the housing, so that all the hot part i.e. the condenser and the compressor is therefore cooled by the external atmosphere, which leads to unacceptable heat losses, in particular for devices such as heat pumps, which aim to save energy, and a significant drop in efficiency.
  • One solution is to house the hot part of the heat pump in a closed enclosure with total insulation.
  • the invention makes it possible to avoid all the drawbacks mentioned above without having to resort to complicated or expensive solutions.
  • the condenser, the expansion valve and the compressor are embedded in an insulator, said compressor being equipped with an oil cooler known in itself, is traversed by the flow of expanded refrigerant.
  • a one-piece air-outdoor-water heat pump comprising a box 1 of generally parallelepipedal shape separated into two compartments A and B by a vertical partition 2.
  • compartment A In compartment A are mounted an evaporator 10 and a ventilation unit 11 while inside compartment B are arranged a compressor 12, a condenser 13, a pressure reducer 14, a water circulation pump not shown , and the various contacts and relays for controlling and regulating the heat pump.
  • the condenser 13 placed around and at the base of the compressor 12 is connected to the central heating water circuit of the housing by fittings 16.
  • the outside air sucked in through the evaporator 10 by the ventilation unit 11 gives up part of its calories to the refrigerant circulating in said evaporator.
  • the refrigerant in gaseous state emerging from the evaporator through line 17, is introduced into the compressor 12. Then it is discharged at high pressure into the condenser 13 in which it condenses, the latent heat of condensation being transferred to water also circulating in the condenser 13 whose temperature rises.
  • the refrigerant Before returning to the evaporator 10 via line 18, the refrigerant is expanded in the expansion valve 14, then follows a diverted path 20 towards a cooler, not shown, placed in the oil at the base of the bell of the compressor 12 this which allows it to cool and improve its performance while keeping the operating speed within acceptable limits.
  • the entire bottom of compartment B in which the condenser 13 and the regulator 14 are located is embedded in a granular insulator 19 for example polystyrene balls or cork particles.
  • the compressor 12 is only partially embedded in this insulator 19 so that its entire upper part is cooled by the outside air.

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Abstract

L'invention se rapporte à une pompe à chaleur prélevant des calories sur l'air extérieur. Le condenseur (13), le détendeur (14) et le compresseur (12) sont noyés dans un isolant (19). De plus, le compresseur (12), étant équipé d'un refroidisseur d'huile, est parcouru par le débit de fluide frigorigène détendu. Application aux pompes à chaleur pour le chauffage des locaux.

Description

  • La présente invention se rapporte à une pompe à chaleur du type prélevant des calories sur l'air extérieur dans le but de les transférer à un niveau de température supérieur à un fluide caloporteur destiné au chauffage d'un logement.
  • On sait que ce genre de pompe à chaleur comprend généralement un circuit fermé de fluide frigorigène sur le parcours duquel sont disposés un condenseur ou échangeur chaud, un compresseur, un détendeur et un évaporateur ou échangeur froid qui permettent de puiser des calories sur l'air extérieur et de les restituer à un fluide caloporteur. Le passage de l'air dans l'évaporateur est assuré par un groupe de ventilation. Les calories sont prélevées par évaporation du fluide frigorigène dans l'évaporateur et ensuite restituées à l'eau de chauffage par condensation dudit fluide frigorigène dans le condenseur.
  • La source de calories étant constituée par l'air extérieur, l'ensemble de la pompe à chaleur est généralement installé sous forme compacte à l'extérieur du logement, si bien que toute la partie chaude c'est-à-dire le condenseur et le compresseur est donc refroidie par l'ambiance extérieure ce qui entraine des pertes calorifiques inadmissibles notamment pour des appareils comme les pompes à chaleur qui ont pour but d'économiser l'énergie,et une chute importante du rendement.
  • Une solution consiste à loger la partie chaude de la pompe à chaleur dans une enceinte fermée munie d'une isolation totale.
  • Mais cette disposition présente des inconvénients. L'isolation totale de l'enceinte rend l'accès du compresseur plus difficile et entraine une élévation de la température des vapeurs aspirées. Or, on sait que cette surchauffe à l'aspiration du compresseur conditionne la température des vapeurs de refoulement du compresseur frigorifique, en particulier lorsqu'il s'agit d'un compresseur de type hermétique. En effet, les fluides frigorigènes peuvent donner naissance à température élevée à des acides qui attaquent les parties métalliques du circuit frigorigène et entrainent soit un blocage mécanique du compresseur, soit une destruction de l'isolant des bobinages du moteur électrique d'entrainement.
  • L'invention permet d'éviter tous les inconvénients précédemment cités sans avoir recours à des solutions compliquées ou onéreuses.
  • Suivant l'invention, le condenseur, le détendeur et le compresseur sont noyés dans un isolant, ledit compresseur étant équipé d'un refroidisseur d'huile connu en soi, est parcouru par le débit de fluide frigorigène détendu.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description suivante en référence à la figure unique qui représente :
    • - une vue schématique en perspective écorchée de la pompe a chaleur.
  • En se reportant à la figure unique, on a représenté une pompe à chaleur air-extérieur-eau monobloc comprenant un caisson 1 de forme générale parallélépipédique séparé en deux compartiments A et B par une cloison verticale 2.
  • Dans le compartiment A sont montés un évaporateur 10 et un groupe de ventilation 11 tandis qu'à l'intérieur du compartiment B, sont disposés un compresseur 12, un condenseur 13, un détendeur 14, une pompe de circulation de l'eau non représentée, et les différents contacts et relais de commande et de régulation de la pompe à chaleur. Le condenseur 13 disposé autour et à la base du comp- presseur 12 est raccordé au circuit eau de chauffage central du logement par des raccords 16.
  • L'air extérieur aspiré à travers l'évaporateur 10 par le groupe de ventilation 11 cède une partie de ses calories au fluide frigorigène en circulation dans ledit évaporateur. Le fluide frigorigène à l'état gazeux débouchant de l'évaporateur par la conduite 17, est introduit dans le compresseur 12. Ensuite il est refoulé à haute pression dans le condenseur 13 dans lequel il se condense, la chaleur latente de condensation étant transférée à del'eau également en circulation dans le condenseur 13 dont la température s'élève. Avant son retour dans l'évaporateur 10 par la conduite 18, le fluide frigorigène est détendu dans le détendeur 14, puis emprunte un parcours détourné 20 vers un refroidisseur, non représenté, disposé dans l'huile à la base de la cloche du compresseur 12 ce qui permet de le refroidir et d'améliorer son rendement tout en maintenant le régime de fonctionnement dans des limites acceptables.
  • Afin d'éviter des pertes calorifiques importantes notamment au niveau de la partie chaude de la pompe à chaleur, tout le fond du compartiment B dans lequel sont situés le condenseur 13 et le détendeur 14 est noyé un isolant granulaire 19 par exemple des billes de polystyrène ou des particules de liège. Par contre le compresseur 12 n'est que partiellement noyé dans cet isolant 19 de telle manière que toute sa partie supérieure soit refroidie par l'air extérieur.
  • Cette disposition permet donc d'isoler correctement la partie chaude de la pompe à chaleur tout en assurant le refroidissement normal du compresseur et en facilitant l'accès aux appareils électriques. La description se rapporte à un mode préférentiel de l'invention, des variantes pouvant être envisagées sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (3)

1. Pompe à chaleur du type prélevant des calories sur l'air extérieur et comprenant un caisson à l'intérieur duquel sont disposés un évaporateur, un groupe de ventilation, un condenseur coaxial à un compresseur et un détendeur caractérisée par le fait que le condenseur (13), le détendeur (14) et le compresseur (12) équipé de façon connue d'un refroidisseur d'huile parcouru par le fluide frigorigène détendu, sont noyés dans un isolant (19.).
2. Pompe à chaleur selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le compresseur (12) est partiellement noyé dans l'isolant (19) pour que sa partie supérieure soit refroidie par l'ambiance extérieure.
3. Pompe à chaleur selon la revendication 1 caractérisée par le fait que l'isolant (19) est constitué de particules granulaires par exemple des billes de polystyrène et/ou des particules de liège.
EP82401282A 1981-07-08 1982-07-07 Pompe à chaleur air-extérieur-eau Expired EP0069676B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

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FR8113388 1981-07-08

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EP0069676A1 true EP0069676A1 (fr) 1983-01-12
EP0069676B1 EP0069676B1 (fr) 1985-07-31

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