EP0115799A1 - Procédé et dispositif de régulation de la mise en dégivrage et de l'arrêt du dégivrage d'un évaporateur de fluide frigorifique pour pompe à chaleur - Google Patents

Procédé et dispositif de régulation de la mise en dégivrage et de l'arrêt du dégivrage d'un évaporateur de fluide frigorifique pour pompe à chaleur Download PDF

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EP0115799A1
EP0115799A1 EP84100532A EP84100532A EP0115799A1 EP 0115799 A1 EP0115799 A1 EP 0115799A1 EP 84100532 A EP84100532 A EP 84100532A EP 84100532 A EP84100532 A EP 84100532A EP 0115799 A1 EP0115799 A1 EP 0115799A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
evaporator
temperature
defrosting
normal operation
gaseous fluid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP84100532A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Dominique Rampazzo
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.)
Novelerg SA
Original Assignee
Novelerg SA
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Publication date
Application filed by Novelerg SA filed Critical Novelerg SA
Publication of EP0115799A1 publication Critical patent/EP0115799A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00—Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/002—Defroster control
    • F25D21/006—Defroster control with electronic control circuits
    • 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
    • F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02—Defrosting cycles
    • F25B47/022—Defrosting cycles hot gas defrosting
    • F25B47/025—Defrosting cycles hot gas defrosting by reversing the cycle

Definitions

  • the object of the present invention is to remedy these difficulties, and to provide a method and a device for regulating defrosting which avoid premature or too late permutations of the periods of operation and defrosting, and ensure satisfactory energy production with a minimum energy consumption.
  • the invention further extends to a device for implementing the method defined above, comprising a temperature probe of the source of the gaseous fluid which may contain humidity, a temperature probe of the fluid evaporator refrigeration, means for controlling the starting or stopping of a gaseous fluid delivery fan on the surface of the evaporator, means for controlling the reversal of the direction of.
  • the microprocessor for controlling the control means according to the indications of the temperature sensors, characterized in that the temperature sensor of the evaporator is placed in contact with the refrigerant on a piping d entry of the latter into the evaporator and in the immediate vicinity of the latter, and in that the microprocessor further comprises a clock recording the durations of normal operation and defrosting, and means for deactivating the control means during minimum normal operating and defrost times.
  • the microprocessor further comprises control means for switching from normal operation to defrosting, and from defrosting to normal operation, independently of the indications of the temperature probes, beyond maximum durations of normal operation and defrosting.
  • the heat pump installation includes a refrigerant compressor 1.
  • This is generally a fluorinated hydrocarbon, such as monochlorodifluoromethane.
  • the discharge of the compressor 1 is connected by the pipe 2 to the reversing valve 3. From the latter, the pipe 4 goes to the heat exchanger 5.
  • This exchanger ensures the heating of water from a heating circuit from the house, arriving in 6 and evacuated in 7, by condensation of the refrigerating fluid. From the exchanger 5, a duct 8 and the node 8A lead to the expansion valve 9, followed by the node 10.
  • the non-return valve 25 forces the ⁇ refrigerant to pass through the valve 9 in the normal direction of circulation and allows it to pass through the conduit 24 to reverse the direction of flow of the refrigerant, as will be explained below.
  • a fan 17 driven by an electric motor 18 makes it possible to circulate the air ambient in contact with evaporator elements.
  • conduits 19, 20, 21 converge towards a conduit 22 leading to the reversing valve 3, connected by the conduit 23 to the suction of the compressor.
  • a conduit 24, disposed between the nodes 8A and 10, makes it possible to circulate the refrigerating fluid when its direction of circulation is reversed from the evaporator to the condenser passing through the capillary 33 where it is expanded.
  • the permutations between normal operation and defrost cycles are checked using the temperature probes 26 and 27.
  • the probe 26 is intended to record the temperature of the ambient air. It must be placed in the vicinity of the exchanger between the refrigerant and the ambient air, but sufficiently distant from it so that its indication is not disturbed. It must also be sheltered from climatic influences, and therefore in the shade and sheltered from the wind.
  • the probe 27 is arranged on the duct 13, at the inlet of one of the evaporator elements. It is important that it is at the end of the pipe 13 close to the corresponding evaporation element 16, because the expansion of the refrigerant in the valve 9, and consequently its cooling, in fact continue in the pipes 11 , 12, 13 until entering the evaporator elements.
  • the probes 26 and 27 are connected by the links 26A and 27A, shown in dotted lines, to the microprocessor 28, which is provided with a clock 29. This controls the operation of the reversing valve sion 3 by the link 30, and that of the fan motor 18 by the link 31. These links 30, 31 are shown in lines and dots.
  • the flow of refrigerant is that shown by the arrows in solid lines.
  • the compressor 1 compresses and discharges the gaseous refrigerant through the pipe 2 and the valve 3 towards the pipe 4 and the exchanger 5.
  • the refrigerant circulates against the current of the water of the heating circuit of the 'house, arriving via line 6 and evacuated heated at 7.
  • the refrigerant condenses in the exchanger 5. It passes through line 8 and in the expansion valve 9, and it comes out relaxed. It is then divided between the three conduits 11, 12 and 13, before entering the evaporator elements 14, 15 and 16. It vaporizes there in exchange for heat with the ambient air discharged in contact with the pipes and their fins by. the fan 17 driven by the electric motor 18.
  • the vaporized refrigerant is evacuated through the conduits 19, 20 and 21, which meet in the conduit 22 back to the valve 3, then to the compressor via the conduit 23.
  • the sensors 26 for detecting the ambient temperature, and 27 for detecting the temperature of the piping at the inlet to the evaporator element 16, which can be assumed to be equal to that at the inlet. of the other two elements 14, 15, transmit their indications to the microprocessor 28.
  • the latter subtracts the temperature at the inlet of the evaporator from the ambient temperature, and averages this difference and the temperature at the inlet of the evaporator over time intervals of 2 to 6 minutes, so as to avoid premature switching due to instantaneous oscillations of the cycle operation.
  • the microprocessor memorizes the temperature difference as a reference difference each time the temperature of the evaporator falls below this value of threshold, and only after a minimum operating time since the last defrost, for example 20 minutes.
  • the microprocessor only controls switching to defrosting if the temperature difference exceeds the reference difference by a threshold of a few degrees, for example 1 ° to 2 ° C.
  • the microprocessor is furthermore provided with the command not to authorize the switching on the defrost, even if the indications of the In this sense, the probes are only available after a minimum period of normal operation since the last defrost, for example 30 minutes.
  • the microprocessor controls the transition to the phase of defrost. For this purpose, it controls by the link 30 the inversion of the connections of the valve 3, and by the link 31 the stopping of the fan 17.
  • the microprocessor is also provided with a switching setpoint for defrosting if the evaporator temperature has remained below the threshold between 0 and -2 ° C and independently of the other indications of the probes, after a maximum duration, for example 3 to 5 hours.
  • the refrigerant pumped by the compressor 1 follows the path represented by the arrows in broken lines. It passes through valve 3 in line 22, then goes through lines 19, 20 and 21 into the evaporator elements 14, 15 and 16 in which it condenses, ensuring the melting of the frost formed on the pipes and the fins. It then passes through the conduit 24 in the non-return valve 25 and in the capillary 33 where it relaxes, then in the exchanger 5, where it vaporizes by heat exchange with the circulation of water from the heating circuit, then returns via line 4, valve 3 and line 23 to the suction of compressor 1.
  • the microprocessor 28 records only the temperature of the probe 27, that is to say that of the refrigerating fluid. vaporized, this measurement being made in instantaneous value. It compares this temperature with a set value, for example 10 ° C, above which it commands the return to normal operation.
  • the microprocessor is provided with a setpoint authorizing switching to normal operation only after a minimum duration, of the order of 1 to 3 minutes. It also includes an instruction to stop defrosting after a maximum duration of around 15 minutes, even if the indication from the temperature probe did not require it, in order to avoid damage to the heat pump.
  • the expansion valve can be replaced by a capillary and vice versa.
  • the evaporator elements may be of a different type from that of tubes and fins. It is optionally possible to have a heat exchanger between the liquefied refrigerant leaving the exchanger with the heating water and the vaporized refrigerant returning from the evaporator, so as to improve the thermodynamic efficiency of the heat pump.

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Abstract

Procédé et dispositif de régulation de la mise en degivrage et de l'arrêt du dégivrage d'un évaporateur de fluide frigorifique pour pompe à chaleur. On effectue la commutation sur le dégivrage quand l'augmentation de l'écart entre la température du fluide de la source froide et la température du fluide frigorifique à l'entrée de l'évaporateur (14, 15, 16) dépasse une valeur maximale. On effectue la commutation de retour au fonctionnement normal quand la température du fluide frigorifique à l'entrée de l'évaporateur dépasse une valeur minimale. Ces commutations sont commandées par un microprocesseur (28), qui fixe par ailleurs des limites minimale et maximale aux périodes de fonctionnement normal et de dégivrage. Le procédé et le dispositif correspondant s'appliquent notamment au chauffage d'habitations.

Description

  • La présente invention concerne un procédé de régulation de la mise en dégivrage et de l'arrêt du dégivrage d'un évaporateur de fluide frigorifique de pompe à chaleur, dans lequel le fluide frigorifique
    • - a) au cours des périodes de fonctionnement normal, est vaporisé par échange indirect de chaleur avec un fluide gazeux pouvant contenir de l'humidité, puis comprimé dans un compresseur, liquéfié en échange de chaleur avec un fluide, puis détendu et ramené à l'échange indirect de chaleur avec le fluide gazeux pouvant contenir de l'humidité,
    • - b) au cours des périodes de dégivrage, est comprimé, liquéfié par échange indirect de chaleur avec le givre formé sur la surface d'échange avec le fluide gazeux pouvant contenir de l'humidité, détendu, vaporisé par échange de chaleur avec le fluide de chauffage, puis recomprimé et renvoyé en échange indirect de chaleur avec le givre déposé sur la surface d'échange de chaleur avec le fluide gazeux pouvant contenir de l'humidité, et dans lequel
    • - c) on commute la circulation du fluide frigorifique sur l'opération de dégivrage lorsque l'épaisseur de la couche de givre sur la surface d'échange de chaleur avec le fluide gazeux a réduit de façon excessive son coefficient de transmission de chaleur,
    • - d) on commute la circulation du fluide frigorifique sur le fonctionnement normal lorsque la température observée sur l'évaporateur dépasse une valeur minimale.
  • Elle s'étend en outre à un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé.
  • Les procédés connus de régulation de la mise en dégivrage au bout d'un intervalle de temps fixe ou prédéterminé, puis de la remise en fonctionnement normal en fonction de la température de l'évaporateur, ne sont pas parfaitement satisfaisants, car la vitesse de dépôt de givre sur l'évaporateur dépend de la température et du taux d'humidité du fluide gazeux, et de la température du fluide frigorifique dans l'évaporateur, de même que la température observée sur l'évaporateur n'est pas toujours un critère bien représentatif de la disparition du givre. Or, si pour une raison quelconque la température observée sur l'évaporateur varie temporairement, la régulation commute prématurément ou trop tardivement le cycle de pompe à chaleur sur le dégivrage, ou à nouveau sur le fonctionnement normal. Ceci entraine un fonctionnement irrégulier et une consommation excessive d'énergie, et même des possibilités de panne si la pompe à chaleur continue à fonctionner avec un évaporateur trop fortement givré-et laisse revenir au compresseur un fluide frigorifique contenant une proportion notable de liquide.
  • La présente invention a pour but de remédier à ces difficultés, et de procurer un procédé et un dispositif de régulation du dégivrage qui évitent les permutations prématurées ou trop tardives des périodes de fonctionnement et de dégivrage, et assurent une production d'énergie satisfaisante avec une consommation d'énergie minimale.
  • Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que
    • a) la température que l'on observe sur l'évaporateur est la température de la tuyauterie à l'entrée et à proximité immédiate de ce dernier,
    • b) l'on commande la commutation sur l'opération de dégivrage lorsque l'écart entre la température de la source de fluide gazeux et la température observée sur l'évaporateur, déterminé en valeurs moyennes sur des intervalles.de temps successifs de quelques minutes, augmente de plus d'une valeur minimale au-delà d'un écart de référence,
    • c) l'on mesure cet écart de référence après une durée minimale de fonctionnement en cycle normal ou dès que la température observée sur l'évaporateur diminue en-deçà d'une valeur de seuil,
    • d) l'on. ne tient compte de l'écart de température entre le fluide gazeux et la température observée sur l'évaporateur pour une commutation éventuelle sur le dégivrage que si la température observée sur l'évaporateur est inférieure à une valeur de seuil,
    • e) l'on ne tient compte de la température observée sur l'évaporateur en cours de dégivrage pour une commutation éventuelle sur le fonctionnement normal qu'après une durée minimale de dégivrage.
  • Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéristiques suivantes :
    • - On mesure la température de l'évaporateur au cours des périodes de dégivrage en valeur instantanée.
    • - On permute nécessairement du fonctionnement normal au dégivrage après une durée maximale fixe de fonctionnement normal si la température observée sur l'évaporateur est restée inférieure à une valeur de seuil pendant toute cette durée de fonctionnement.
    • - On permute nécessairement du dégivrage au fonctionnement normal après une durée maximale fixe de dégivrage.
  • L'invention s'étend en outre à un dispositif de mise en oeuvre du procédé ci-dessus défini, comprenant une sonde de température de la source du fluide gazeux pouvant contenir de l'humidité, une sonde de température de l'évaporateur de fluide frigorifique, des moyens de commande de la mise en marche ou de l'arrêt d'un ventilateur de refoulement du fluide gazeux sur la surface de l'évaporateur, des moyens de commande de l'inversion du sens de. circulation du fluide frigorifique refoulé par le compresseur, et un microprocesseur de contrôle des moyens de commande en fonction des indications des sondes de température, caractérisé en ce que la sonde de température de l'évaporateur est disposée au contact du fluide frigorifique sur une tuyauterie d'entrée de ce dernier dans l'évaporateur et à proximité immédiate de ce dernier, et en ce que le microprocesseur comporte en outre une horloge enregistrant les durées de fonctionnement normal et de dégivrage, et des moyens d'inactivation des moyens de commande pendant des durées minimales de fonctionnement normal et de dégivrage. De préférence, le microprocesseur comporte en outre des moyens de commande de permutation du fonctionnement normal au dégivrage, et de dégivrage au fonctionnement normal, indépendamment des indications des sondes de température, au-delà de durées maximales du fonctionnement normal et du dégivrage.
  • Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence à la figure unique du dessin annexé, une installation de pompe à chaleur pour chauffage d'habitation comportant un dispositif selon l'invention.
  • L'installation de pompe à chaleur comprend un compresseur de fluide frigorifique 1. Celui-ci est en général un hydrocarbure fluoré, tel que le monochlorodifluorométhane. Le refoulement du compresseur 1 est relié par le conduit 2 à la vanne d'inversion 3. De cette dernière, le conduit 4 se rend à l'échangeur de chaleur 5. Cet échangeur assure le réchauffage d'eau d'un circuit de chauffage de l'habitation, arrivant en 6 et évacuée en 7, par condensation du fluide frigorifique. De l'échangeur 5, un conduit 8 et le noeud 8A mènent à la vanne de détente 9, suivie du noeud 10. Le clapet anti-retour 25 oblige le `fluide frigorifique à passer par la vanne 9 dans le sens de circulation normal et lui permet de passer par le conduit 24 à l'inversion du sens de circulation du fluide frigorifique, comme il sera expliqué ci-après. En aval de la vanne 10, trois conduits 11, 12, 13 mènent aux tuyauteries de circulation de liquide des éléments d'évaporateur à ailettes 14, 15, 16. Un ventilateur 17 entraîné par un moteur électrique 18 permet de faire circuler l'air ambiant au contact des éléments d'évaporateur.
  • A la sortie des tuyauteries de circulation des éléments d'évaporateur, des conduits 19, 20, 21 convergent vers un conduit 22 ramenant à la vanne d'inversion 3, reliée par le conduit 23 à l'aspiration du compresseur.
  • Par ailleurs, un conduit 24, disposé entre les noeuds 8A et 10, permet de faire circuler le fluide frigorifique lorsque son sens de circulation est inversé de l'évaporateur vers le condenseur en passant par le capillaire 33 ou il est détendu.
  • Le contrôle des permutations entre cycles de fonctionnement normal et de dégivrage est assuré à l'aide des sondes de température 26 et 27. La sonde 26 est destinée à enregistrer la température de l'air ambiant. Elle doit être disposée au voisinage de l'échangeur entre le fluide frigorifique et l'air ambiant, mais suffisamment écartée de celui-ci pour que son indication n'en soit pas perturbée. Elle doit par ailleurs être à l'abri des influences climatiques, et donc à l'ombre et à l'abri du vent.
  • La sonde 27 est disposée sur le conduit 13, à l'entrée de l'un des éléments d'évaporateur. Il est important qu'elle soit à l'extrémité du conduit 13 proche de l'élément d'évaporation correspondant 16, car la détente du fluide frigorifique dans la vanne 9, et par suite son refroidissement, se poursuivent en fait dans les conduits 11, 12, 13 jusqu'à l'entrée des éléments d'évaporateur.
  • Les sondes 26 et 27 sont reliées par les liaisons 26A et 27A, représentées en pointillé, au microprocesseur 28, qui est muni d'une horloge 29. Celui-ci contrôle le fonctionnement de la vanne d'inversion 3 par la liaison 30, et celui du moteur du ventilateur 18 par la liaison 31. Ces liaisons 30, 31, sont représentées en traits et points.
  • Le fonctionnement de la pompe à chaleur munie de ce dispositif de régulation est le suivant.
  • En période de fonctionnement normal, la circulation du fluide frigorifique est celle représentée par les flèches en trait plein. Le compresseur 1 comprime et refoule le fluide frigorifique gazeux par le conduit 2 et la vanne 3 vers le conduit 4 et l'échangeur 5. Dans ce dernier, le fluide frigorifique circule à contre-courant de l'eau du circuit de chauffage de l'habitation, arrivant par le conduit 6 et évacuée réchauffée en 7. Le fluide frigorifique se condense dans l'échangeur 5. Il passe par le conduit 8 et dans la vanne de détente 9, et il en sort détendu. Il se partage alors entre les trois conduits 11, 12 et 13, avant de pénétrer dans les éléments d'évaporateur 14, 15 et 16. Il s'y vaporise en échange de chaleur avec l'air ambiant refoulé au contact des tuyauteries et de leurs ailettes par. le ventilateur 17 animé par le moteur électrique 18.
  • Le fluide frigorifique vaporisé est évacué par les conduits 19, 20 et 21, qui se réunissent dans le conduit 22 de retour à la vanne 3, puis au compresseur par l'intermédiaire du conduit 23.
  • Pendant ce fonctionnement, les sondes 26 de détection de la température ambiante, et 27 de détection de la température de la tuyauterie à l'entrée dans l'élément d'évaporateur 16, que l'on peut admettre égale à celle à l'entrée des deux autres éléments 14, 15, transmettent leurs indications au microprocesseur 28. Celui-ci soustrait la température à l'entrée de l'évaporateur de la température ambiante, et effectue des moyennes de cet écart et de la température à l'entrée de l'évaporateur sur des intervalles de temps de 2 à 6 minutes, de façon à éviter une commutation prématurée en raison des oscillations instantanées du fonctionnement du cycle.
  • Lorsque la température du fluide frigorifique à l'entrée de l'évaporateur est inférieure à une valeur de seuil, comprise entre 0° et -2°C, il commence à y avoir risque de formation de givre. Le microprocesseur mémorise l'écart de température comme écart de référence chaque fois que la température de l'évaporateur devient inférieure à cette valeur de seuil, et seulement après une durée minimale de fonctionnement depuis le dernier dégivrage, par exemple 20 minutes. Le microprocesseur ne commande la commutation sur le dégivrage que si l'écart de température dépasse l'écart de référence d'un seuil de quelques degrés, par exemple 1° à 2°C.
  • Cependant, pour éviter une commutation prématurée pouvant résulter du fait que la pompe à chaleur n'aurait pas encore atteint son régime normal, on munit en outre le microprocesseur de la consigne de n'autoriser la permutation sur le dégivrage, même si les indications des sondes sont en ce sens, qu'après une durée minimale de fonctionnement normal depuis le dernier dégivrage, par exemple 30 minutes.
  • Si les trois conditions de température d'évaporateur inférieure au seuil fixé, d'écart de température supérieur à l'écart de référence augmenté du seuil de quelques degrés, et de durée minimale, sont satisfaites, le microprocesseur commande le passage à la phase de dégivrage. A cet effet, il commande par la liaison 30 l'inversion des connexions de la vanne 3, et par la liaison 31 l'arrêt du ventilateur 17.
  • Pour éviter tout risque d'un fonctionnement trop long de la pompe à chaleur sans dégivrage, susceptible de détériorer le compresseur, le microprocesseur est muni également d'une consigne de commutation sur le dégivrage si la température de l'évaporateur est restée inférieure au seuil compris entre 0 et -2°C et indépendamment des autres indications des sondes, au bout d'une durée maximale, par exemple 3 à 5 heures.
  • Pendant le dégivrage, le fluide frigorifique refoulé par le compresseur 1 suit le trajet représenté par les flèches en trait interrompu. Il passe par la vanne 3 dans le conduit 22, puis se rend par les conduits 19,20 et 21 dans les éléments d'évaporateur 14, 15 et 16 dans lesquels il se condense en assurant la fusion du givre formé sur les tuyauteries et les ailettes. Il passe alors par le conduit 24 dans le clapet anti-retour 25 et dans le capillaire 33 où il se détend, puis dans l'échangeur 5, où il se vaporise par échange de chaleur avec la circulation d'eau du circuit de chauffage, puis revient par le conduit 4, la vanne 3 et le conduit 23 à l'aspiration du compresseur 1.
  • Pendant ce dégivrage, le microprocesseur 28 n'enregistre que la température de la sonde 27, c'est-à-dire celle du fluide frigorifique vaporisé, cette mesure se faisant en valeur instantanée. Il compare cette température à une valeur de consigne, par exemple 10°C, au-dessus de laquelle il commande le retour au fonctionnement normal.
  • Pour éviter un arrêt prématuré du dégivrage, le microprocesseur est muni d'une consigne n'autorisant la commutation sur le fonctionnement normal qu'au bout d'une durée minimale, de l'ordre de 1 à 3 minutes. Il comporte aussi une consigne d'arrêt du dégivrage après une durée maximale de l'ordre de 15 minutes, même si l'indication de la sonde de température ne le prescrivait pas, afin d'éviter une détérioration de la pompe à chaleur.
  • Bien que le procédé et le dispositif de régulation qui viennent d'être décrits en référence à la figure paraissent les formes de réalisation préférables de l'invention, on comprendra que diverses modifications peuvent leur être apportées sans sortir du cadre de l'invention. Er particulier on peut remplacer la vanne de détente par un capillaire et inversement. Les éléments d'évaporateur peuvent être d'un autre type qu'à tubes et ailettes. On peut éventuellement disposer un échangeur de chaleur entre le fluide frigorifique liquéfié sortant de l'échangeur avec l'eau de chauffage et le fluide frigorifique vaporisé revenant dε l'évaporateur, de façon à améliorer le rendement thermodynamique de lé pompe à chaleur.

Claims (6)

1/ Procédé de régulation de la mise en dégivrage et de l'arrêt du dégivrage d'un évaporateur (14, 15, 16) de fluide frigorifique pour pompe à chaleur, dans lequel le fluide frigorifique
- a) au cours des périodes de fonctionnement normal, est vaporisé par échange indirect de chaleur (14, 15, 16) avec un fluide gazeux pouvant contenir de l'humidité, puis comprimé dans un compresseur (1), liquéfié en échange de chaleur (5) avec un fluide de chauffage, puis détendu (9) et ramené à l'échange indirect de chaleur avec le fluide gazeux,
- b) au cours des périodes de dégivrage, est comprimé, liquéfié par échange indirect de chaleur (14, 15, 16) avec le givre formé sur la surface d'échange avec le fluide gazeux, détendu, vaporisé par échange de chaleur (5) avec le fluide de chauffage, puis recomprimé (1) et renvoyé en échange indirect de chaleur avec le givre déposé sur la surface d'échange de chaleur avec le fluide gazeux,
- c) et dans lequel on commute (3) la circulation du fluide frigorifique sur l'opération de dégivrage lorsque l'épaisseur de la couche de givre sur la surface d'échange de chaleur avec le fluide gazeux a réduit de façon excessive son coefficient de transmission de chaleur,
- d) on commute la circulation du fluide frigorifique sur le fonctionnement normal lorsque la température (27) observée sur l'évaporateur dépasse une valeur minimale,

caractérisé en ce que
a) la température que l'on observe sur l'évaporateur est la température de la tuyauterie à l'entrée et à proximité immédiate de ce dernier,
b) l'on commande la commutation sur l'opération de dégivrage lorsque l'écart entre la température de la source de fluide gazeux et la température observée sur l'évaporateur, déterminé en valeurs moyennes sur des intervalles de temps successifs de quelques minutes, augmente de plus d'une valeur minimale au-delà d'un écart de référence,
c) l'on mesure cet écart de référence après une durée minimale de fonctionnement en cycle normal ou dès que la température observée sur l'évaporateur diminue en-deçà d'une valeur de seuil,
d)l'on ne tient compte de l'écart de température entre le fluide gazeux et la température observée sur l'évaporateur pour une commutation éventuelle sur le dégivrage que si la température observée sur l'évaporateur est inférieure à une valeur de seuil,
e) l'on ne tient compte de la température observée sur l'évaporateur en cours de dégivrage pour une commutation éventuelle sur le fonctionnement normal qu'après une durée minimale de dégivrage.
2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on mesure la température de l'évaporateur au cours des périodes de dégivrage en valeur instantanée.
3/ Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on permute nécessairement du fonctionnement normal au dégivrage après une durée maximale fixe de fonctionnement normal si la température observée sur l'évaporateur est restée inférieure à une valeur de seuil pendant toute cette durée de fonctionnement.
4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on permute nécessairement du dégivrage au fonctionnement normal après une durée maximale fixe de dégivrage.
5/ Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant une sonde de température de la source du fluide gazeux pouvant contenir de l'humidité (26), une sonde de température de l'évaporateur de fluide frigorifique (27), des moyens (31) de commande de la mise en marche ou de l'arrêt d'un ventilateur de refoulement du fluide gazeux sur la surface de l'évaporateur, des moyens de commande (30) de l'inversion du sens de circulation du fluide frigorifique refoulé par le compresseur, et un microprocesseur (28) de contrôle des moyens de commande en fonction des indications des sondes de température, caractérisé en ce que la sonde de température de l'évaporateur est disposée au contact du fluide frigorifique sur une tuyauterie d'entrée de ce dernier dans l'évaporateur et à proximité immédiate de ce dernier, et en ce que le microprocesseur comporte en outre une horloge (29) enregistrant les durées de fonctionnement normal et de dégivrage, et des moyens d'inactivation des moyens de commande pendant des durées minimales de fonctionnement normal et de dégivrage.
6/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le micro- orocesseur comoorte en outre des moyens de commande de permutation du fonctionnement normal au dégivrage, et de dégivrage au fonctionnement normal, indépendamment des indications des sondes de température, au-delà de durées maximales de fonctionnement normal et de dégivrage.
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