EP2844933A1 - Dispositif et procede de production continue de froid par voie thermochimique - Google Patents

Dispositif et procede de production continue de froid par voie thermochimique

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EP2844933A1
EP2844933A1 EP13726012.1A EP13726012A EP2844933A1 EP 2844933 A1 EP2844933 A1 EP 2844933A1 EP 13726012 A EP13726012 A EP 13726012A EP 2844933 A1 EP2844933 A1 EP 2844933A1
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EP
European Patent Office
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reactor
thermochemical
gas
reaction
reactive
Prior art date
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Pending
Application number
EP13726012.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Laurent Rigaud
Francis Kindbeiter
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Coldway SA
Original Assignee
Coldway SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Coldway SA filed Critical Coldway SA
Publication of EP2844933A1 publication Critical patent/EP2844933A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F25D5/00—Devices using endothermic chemical reactions, e.g. using frigorific mixtures
    • 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
    • F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/08—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
    • F25B17/083—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt with two or more boiler-sorbers operating alternately
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/24—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles
    • B60N2/30—Non-dismountable or dismountable seats storable in a non-use position, e.g. foldable spare seats
    • B60N2/3038—Cushion movements
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60N2/366—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles convertible for other use into a loading platform characterised by the locking device
    • 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
    • F25B2315/00—Sorption refrigeration cycles or details thereof

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for producing thermochemically cold and more specifically to a device and a process capable of producing cold in a quasi-continuous and controlled manner.
  • thermochemical system is placed in controlled communication with a reservoir containing the gas under liquid phase.
  • the liquid gas contained in the tank vaporizes, which absorbs a certain amount of heat, so that the tank cools, and this gas is absorbed by the reagent product thus generating the aforesaid reaction chemical, so that the reactor is the source of a release of heat.
  • the reaction is complete, if the product contained in the reactor is heated, the absorbed gas is released into the reaction product and the latter then condenses in the reservoir.
  • the object of the present invention is therefore to propose a thermochemical cold generating device and method which is able to operate in a continuous or quasi-continuous manner and in a totally controlled manner.
  • the subject of the present invention is thus a thermochemical system for producing refrigeration of the type using at least one reactive device comprising a reactor, or chamber for storing a reactive product capable of absorbing a gas, the reactive product and the gas being such that, when they are brought into contact with each other, they are the object of a reaction having the effect of the absorption of the gas by the reactive product and, conversely, they are the subject of a desorption reaction of the gas absorbed by the reactive product by heating applied to the reactive product when the latter has absorbed gas,
  • this system comprising two substantially identical reactive devices arranged in such a way that it operate in opposition of the cycle so that when the reactor of one operates in absorption, the reactor of the other operates in desorption, characterized in that it comprises means for determining the rate of advancement of said thermochemical reaction.
  • thermochemical reaction makes it possible to know the reserve of energy remaining in the thermochemical system at any moment and in particular before the end of each operating phase.
  • a condenser and an evaporator will be arranged between each reactor and each tank.
  • the condenser and / or the evaporator will be common to both reactors.
  • the tanks can be provided with means capable of measuring the quantity of liquefied gas present in each of them, in particular by measuring the quantity of gas that enters and / or leaves each of them or by measuring, by means of level sensors, the level of liquefied gas in each of them.
  • connection means capable, in particular at the end of each cycle, of isolating the two reactors from the other elements of the system and of connecting them together, so as to ensure a transfer of the gas of a reactor to the other reactor.
  • connection means will preferably consist of solenoid valves controlled by programmable electronic control means, in particular a microcontroller.
  • the subject of the present invention is also a thermochemical cold production process of the type using at least one reactive device consisting of a reactor containing a reactive product capable of absorbing a gas contained in a reservoir able to be placed in communication with a reactor. condenser and an evaporator, this reactive product and the gas being such that, when they are brought into contact, they are the subject of a thermochemical reaction having the effect of the absorption of the gas by the reactive product and, conversely, they are the subject of a desorption reaction of the gas absorbed by the reactive product under the effect of a heating applied to this reactive product when the latter has absorbed gas, in which two reactive devices are used which are operated in phase opposition so that, when the reactor of one operates in absorption, the reactor of the other operates in desorption, characterized in that it comprises means for controlling the rate of advance of said thermochemical reaction.
  • the process according to the invention may advantageously comprise a step during which the amount of liquefied gas present in the tanks is measured, in particular by measuring the quantity of liquefied gas that enters and / or leaves them.
  • This method may also include a step of measuring the levels of liquefied gas contained in the tanks and stop the process when the liquid level in the reservoir associated with the reactor being absorbed reaches a low limit and the level of liquid in the reservoir associated with the reactor being desorbed will reach a high limit.
  • said low limit of the level sensor of a tank will be adjusted so that, when the liquefied gas reaches this level, the rate of progress of the reaction of the associated reactor is at its rate of advance of the desired reaction as maximum.
  • the said upper limit of the level sensor will be adjusted so that, when the liquefied gas reaches this level, the rate of progress of the reaction of the reactor which is associated with it either at its rate of progress of the desired reaction as minimal.
  • priority will be given to the one who has reached the low level. More precisely when the first level threshold reached by a reservoir will be a low level, priority will be given to the reactor associated with this reservoir and the latter will be isolated from one evaporator until the other reservoir has reached its level. up to interrupt the process by closing the communication valve of this tank with the condenser.
  • the two reactors will be put in communication and the two reactors will be maintained until the pressures existing in the latter are equal.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a system according to the invention during the process in which, when one reactor is operating in absorption, the other reactor operates in desorption,
  • FIG. 2 is a schematic representation of the system represented in FIG. 1 after interruption of the process and in a step of placing the two reactors in communication,
  • FIG. 3 is a diagrammatic representation of the system represented in FIGS. 1 and 2 in a step of pressurizing the operation of the two reactors
  • FIG. 4 is a graph showing the variation of the pressure in each of the two reactors during one operating cycle
  • thermochemical system which is shown diagrammatically in FIGS. 1 to 3, essentially comprises two reactors 1a and 1b which contain a reactive product, for example, in particular barium chloride or calcium chloride, and two reservoirs 3a and 3b which contain a specific liquid gas capable of reacting with the reactive product in a reaction as set forth below, and which may especially be ammonia.
  • a reactive product for example, in particular barium chloride or calcium chloride
  • reservoirs 3a and 3b which contain a specific liquid gas capable of reacting with the reactive product in a reaction as set forth below, and which may especially be ammonia.
  • the reactive product and the specific gas are such that the reactive product is capable, by an exothermic thermochemical reaction, of absorbing the gas and then restoring it, by a reverse thermochemical reaction, when heating the product of reaction.
  • the respective inputs 5a and 5b of the reactors 1a and 1b are connected to a first input of two solenoid valves arranged in parallel, namely a solenoid valve 7a and a solenoid valve for the reactor 1a and a solenoid valve 7b and a solenoid valve 7'b for the reactor lb. Furthermore a solenoid valve 11 combines the two inputs 5a and 5b.
  • the second inlet of the solenoid valve 7a and the second inlet of the solenoid valve 7b are connected together and to an evaporator 13, while the second inlet of
  • the solenoid valve 7 'a and the second inlet of the solenoid valve 7'b are joined together and at the inlet 15a of a condenser 15.
  • the outlet 15b of the latter is connected to a first inlet of two parallel solenoid valves respectively 17a and 17b, and the second inlet of each of them is respectively joined to an inlet of two respective tanks 3a and 3b.
  • the exit of each of the reservoirs 3a and 3b is connected, via respective solenoid valves 21a and 21b, to the evaporator 13.
  • control means in particular a microcontroller not shown in the drawing.
  • FIG. 1 Such a process is shown in FIG. 1 in which the solenoid valves which are placed in the closed position by the microcontroller are shown in black.
  • reactor 1a to regenerate the reactive product contained in reactor 1a, the latter is heated, for example by means of an electrical resistance, which has the effect of releasing the gas absorbed by the reactive product, namely ammonia. , which passes through the solenoid valve 7 'a, which is in the open position, to condense in the condenser 15 and, through the solenoid valve 17a, which is in the open position, to gain the reservoir 3a in which the level rises as represented by the arrow Fl.
  • the reactor 1b is in absorption mode (cold production) and, for this purpose, is connected to the evaporator 13 via the solenoid valve 7b, which is in the open position, and the reservoir 3b is connected to the evaporator by the solenoid valve 21b which is in the open position.
  • the level of liquid in the tank 3b decreases as represented by the arrow F2.
  • thermochemical system is a function of the rate of progress of the reaction X Ma x at the end of absorption and the rate of progress of the reaction X M i n at the end of desorption.
  • rates of progress of the reaction depended on the application considered.
  • means for controlling are used. It is therefore important to be able to measure the progress rates of the reaction X of each of the reactors.
  • these two rates of progress of the reaction are controlled by controlling the levels of liquefied gas inside the tanks 3a and 3b.
  • the latter are provided with liquid level measurement probes, respectively
  • the senor 23b of the reservoir 3b is regulated so that, when the level of the liquefied gas reaches its low level N b the rate of progress of the reaction of the reactor lb is equal to the rate of advance of the desired maximum reaction ⁇ ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ ⁇
  • the reactor is desorbed and the tank 3a fills with liquefied gas, and the sensor 23a thereof is regulated so that when the level of the liquefied gas reaches its high level h, the rate of progress of the reactor reaction la is equal to the rate of progress of the desired minimal reaction
  • the operating phase is thus stopped as soon as the high threshold values N h and low threshold values N b are reached.
  • a threshold value first (which of course occurs in the majority of cases) it is the indication of the low level which is first taken into account.
  • the rate of progress of the reaction of each of the reactors 1a and 1b is controlled by means capable of measuring the quantity of liquefied gas that enters and / or leaves reservoirs 3a and 3b.
  • FIGS. 1 In another advantageous embodiment of the present invention, which is shown in FIGS.
  • the reactors 1a and 1b are isolated from the evaporator 13 and the condenser 15 by closing the valves 7 'a and 7b, and then in communication, at time tl, the two reactors 1a and 1b by opening the solenoid valve 11.
  • each of the reactors 1a and 1b comprises a pressure measuring sensor 27a, 27b respectively, or preferably differential pressure measuring means existing in the two reactors 1a and 1b.

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Abstract

La présente invention concerne un système et un procédé thermochimique de production de froid du type mettant en oeuvre au moins un dispositif réactif comprenant d'un réacteur (1a,1b), ou enceinte de stockage d'un produit réactif apte à absorber un gaz, le produit réactif et le gaz étant tels que, lorsqu'ils sont mis en présence l'un de l'autre, ils sont l'objet d'une réaction ayant pour effet l'absorption du gaz par le produit réactif et, à l'inverse, ils sont l'objet d'une réaction de désorption du gaz absorbé par le produit réactif sous l'effet d'un chauffage appliqué au produit réactif lorsque celui-ci a absorbé du gaz, le système comprenant deux dispositifs réactifs sensiblement identiques disposés de façon telles qu'il fonctionnent en opposition de cycle de façon que lorsque le réacteur (1b) de l'un fonctionne en absorption, le réacteur (1a) de l'autre fonctionne en désorption. Ce système est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détermination du taux d'avancement (X) de ladite réaction thermochimique.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE PRODUCTION CONTINUE DE FROID PAR VOIE THERMOCHIMIQUE
La présente invention concerne un dispositif et un procédé de production de froid par voie thermochimique et plus précisément un dispositif et un procédé en mesure de produire le froid de façon quasi-continue et contrôlée.
On connaît des systèmes qui exploitent les propriétés d'une réaction thermochimique réversible et fortement exothermique au cours de laquelle un produit réactif, tel que certains sels et notamment du chlorure de calcium ou du chlorure de baryum, absorbe un gaz approprié, tel que notamment de l'ammoniac. Le caractère réversible de cette réaction permet, une fois celle-ci terminée, de récupérer le gaz initial par chauffage des sels, de sorte que le cycle peut se répéter.
Cette propriété a été exploitée dans des systèmes de production de froid dans lesquels le système thermochimique est mis en communication contrôlée avec un réservoir contenant le gaz sous phase liquide. Lorsque les deux enceintes sont mises en communication, le gaz liquide contenu dans le réservoir se vaporise, ce qui absorbe une certaine quantité de chaleur, si bien que le réservoir se refroidit, et ce gaz est absorbé par le produit réactif générant ainsi la susdite réaction chimique, si bien que le réacteur est la source d'un dégagement de chaleur. Une fois la réaction terminée, si l'on réchauffe le produit contenu dans le réacteur, on libère le gaz absorbé dans le produit réactif et celui-ci se condense alors dans le réservoir.
On comprend que les dispositifs de ce type ne fonctionnent pas de façon continue dans la mesure où, pendant la phase de régénération du réactif, ils sont bien entendu dans un état non productif de froid. On a proposé dans les demandes de brevet WO 2009/153245, WO 2005/108880, et WO 97/49958 des pompes à chaleur fonctionnant avec des dispositifs réactifs à adsorption, c'est-à-dire sans réaction chimique, qui sont accouplés pour fonctionner en opposition de phase, de façon que lorsque l'un des réacteurs d'un dispositif réactif fonctionne en adsorption, le réacteur de l'autre dispositif réactif fonctionne en désorption. De tels systèmes sont cependant très différents du système suivant l'invention qui met en œuvre une véritable réaction thermochimique et qui est d'une efficacité bien supérieure.
La présente invention a ainsi pour but de proposer un dispositif et un procédé de production de froid par voie thermochimique qui est en mesure de fonctionner de façon continue ou quasi-continue et de façon totalement contrôlée .
La présente invention a ainsi pour objet un système thermochimique de production de froid du type mettant en œuvre au moins un dispositif réactif comprenant un réacteur, ou enceinte de stockage d'un produit réactif apte à absorber un gaz, le produit réactif et le gaz étant tels que, lorsqu'ils sont mis en présence l'un de l'autre, ils sont l'objet d'une réaction ayant pour effet l'absorption du gaz par le produit réactif et, à l'inverse, ils sont l'objet d'une réaction de désorption du gaz absorbé par le produit réactif sous l'effet d'un chauffage appliqué au produit réactif lorsque celui-ci a absorbé du gaz, ce système comprenant deux dispositifs réactifs sensiblement identiques disposés de façon telles qu'il fonctionnent en opposition de cycle de façon que lorsque le réacteur de l'un fonctionne en absorption, le réacteur de l'autre fonctionne en désorption, caractérisé en ce qu' il comporte des moyens de détermination du taux d'avancement de ladite réaction thermochimique.
Une telle mesure est particulièrement intéressante en ce que la connaissance du taux d'avancement de la réaction thermochimique permet de connaître la réserve d'énergie restant dans le système thermochimique à tout instant et notamment avant la fin de chaque phase de fonctionnement.
Préférentiellement un condenseur et un évaporateur seront disposés entre chaque réacteur et chaque réservoir. Suivant l'invention le condenseur et/ou 1 ' évaporateur sera commun aux deux réacteurs .
De façon à contrôler le taux d'avancement de la réaction, (c'est-à-dire le rapport de la quantité de gaz absorbée dans le réacteur sur la quantité totale de gaz que ce dernier peut absorber) les réservoirs pourront être pourvus de moyens aptes à mesurer la quantité de gaz liquéfié présente dans chacun d'eux, notamment en mesurant la quantité de gaz qui entre et/ou sort de chacun d'eux ou en mesurant, au moyen de capteurs de niveau, le niveau de gaz liquéfié dans chacun d'eux.
Le système suivant l'invention comportera par ailleurs des moyens de connexion aptes, notamment en fin de chaque cycle, à isoler les deux réacteurs des autres éléments du système et à les connecter entre eux, de façon à assurer un transfert du gaz d'un réacteur vers l'autre réacteur. Ces moyens de connexion seront préférentiellement constitués d' électrovanne s pilotées par des moyens électronique de commande progammables , notamment un microcontrôleur.
La présente invention a également pour objet un procédé thermochimique de production de froid du type mettant en oeuvre au moins un dispositif réactif constitué d'un réacteur contenant un produit réactif apte à absorber un gaz contenu dans un réservoir apte à être mis en communication avec un condenseur et un évaporateur, ce produit réactif et le gaz étant tels que, lorsqu'ils sont mis en présence, ils sont l'objet d'une réaction thermochimique ayant pour effet l'absorption du gaz par le produit réactif et, à l'inverse, ils sont l'objet d'une réaction de désorption du gaz absorbé par le produit réactif sous l'effet d'un chauffage appliqué à ce produit réactif lorsque celui-ci a absorbé du gaz, dans lequel on utilise deux dispositifs réactifs que l'on fait fonctionner en opposition de phase de façon que, lorsque le réacteur de l'un fonctionne en absorption, le réacteur de l'autre fonctionne en désorption, caractérisé en ce qu' il comporte des moyens de contrôle du taux d'avancement de ladite réaction thermochimique.
Le procédé suivant 1 ' invention pourra avantageusement comporter une étape au cours de laquelle on mesure la quantité de gaz liquéfié présente dans les réservoirs, notamment en mesurant la quantité de gaz liquéfié qui entre et/ou sort de ces derniers.
Ce procédé pourra également comprendre une étape consistant à mesurer les niveaux du gaz liquéfié contenu dans les réservoirs et arrêter le déroulement du processus lorsque le niveau de liquide dans le réservoir associé au réacteur en cours d'absorption atteindra une limite basse et que le niveau de liquide dans le réservoir associé au réacteur en cours de désorption atteindra une limite haute.
Suivant l'invention on réglera ladite limite basse du capteur de niveau d'un réservoir de façon que, lorsque que le gaz liquéfié atteindra ce niveau, le taux d'avancement de la réaction du réacteur associé soit à son taux d'avancement de la réaction souhaité comme maximal.
Par ailleurs on réglera ladite limite haute du capteur de niveau de façon que, lorsque le gaz liquéfié atteindra ce niveau, le taux d'avancement de la réaction du réacteur qui lui est associé soit à son taux d'avancement de la réaction souhaité comme minimal.
Suivant l'invention, si l'un des réservoirs atteint plus rapidement son niveau de seuil que l'autre, on donnera la priorité à celui qui aura atteint le niveau bas. Plus précisément lorsque le premier seuil de niveau atteint par un réservoir sera un niveau bas , on donnera la priorité au réacteur associé à ce réservoir et l'on isolera celui-ci de 1 ' évaporateur en attendant que l'autre réservoir ait atteint son niveau haut pour interrompre le processus en fermant la vanne de communication de ce réservoir avec le condenseur .
Lorsque le premier seuil de niveau atteint par un réservoir sera un niveau haut, on poursuivra le processus jusqu'à ce que l'autre réservoir ait atteint le niveau bas.
Une fois le processus arrêté on commandera la mise en communication des deux réacteurs et l'on maintiendra celle- ci jusqu'à ce que les pressions existant dans ces derniers soient égales.
On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel :
- la figure 1 est une représentation schématique d'un système suivant l'invention en cours de processus dans lequel lorsqu'un réacteur fonctionne en absorption, l'autre réacteur fonctionne en désorption,
la figure 2 est une représentation schématique du système représenté sur la figure 1 après interruption du processus et dans une étape de mise en communication des deux réacteurs,
la figure 3 est une représentation schématique du système représenté sur les figures 1 et 2 dans une étape de mise en pression de fonctionnement des deux réacteurs, la figure 4 est un graphique représentaant 1 a variation de la pression dans chacun des deux réacteurs au cours d'un cycle de fonctionnement,
Le système thermochimique qui est représenté de façon schématique sur les figures 1 à 3, comprend essentiellement deux réacteurs la et lb qui contiennent un produit réactif, par exemple notamment du chlorure de baryum ou du chlorure de calcium, et deux réservoirs 3a et 3b qui contiennent un gaz liquide spécifique en mesure de réagir avec le produit réactif dans une réaction telle qu'exposé ci-après, et qui peut être notamment de l'ammoniac.
De façon connue, le produit réactif et le gaz spécifique sont tels que le produit réactif est apte, par une réaction thermochimique exothermique, à absorber le gaz et à le restituer ensuite, par une réaction thermochimique inverse, lorsque l'on chauffe le produit de réaction.
Les entrées respectives 5a et 5b des réacteurs la et lb sont réunies à une première entrée de deux électrovannes disposées en parallèle, à savoir une électrovanne 7a et une électrovanne l'a pour le réacteur la et une électrovanne 7b et une électrovanne 7'b pour le réacteur lb. Par ailleurs une électrovanne 11 réunit les deux entrées 5a et 5b.
La seconde entrée de 1 ' électrovanne 7a et la seconde entrée de 1 ' électrovanne 7b sont réunies entre elles et à un évaporateur 13, alors que la seconde entrée de
1 ' électrovanne 7' a et la seconde entrée de 1 ' électrovanne 7'b sont réunies entre elles et à l'entrée 15a d'un condenseur 15. La sortie 15b de ce dernier est réunie quant à elle à une première entrée de deux électrovannes en parallèle respectivement 17a et 17b, et la seconde entrée de chacune de celles-ci est respectivement réunie à une entrée de deux réservoirs respectifs 3a et 3b. La sortie de chacun des réservoirs 3a et 3b est réunie, via des électrovannes respectives 21a et 21b, à 1 ' évaporateur 13.
Le fonctionnement du système et notamment l'ouverture et la fermeture des électrovannes, est piloté par des moyens de commande, notamment un microcontrôleur non représenté sur le dessin.
Le fonctionnement du système s'établit ainsi que décrit dans l'exemple ci-après dans lequel on considère que le réacteur la est en mode désorption (régénération) et le réacteur lb est en mode absorption (production de froid) .
On a représenté un tel processus sur la figure 1 sur laquelle les électrovannes qui sont mises en position fermée par le microcontrôleur sont représentées en noir.
De façon connue, pour régénérer le produit réactif contenu dans le réacteur la, on chauffe ce dernier, par exemple au moyen d'une résistance électrique, ce qui a pour effet de libérer le gaz absorbé par le produit réactif, à savoir l'ammoniac, qui traverse 1 ' électrovanne 7' a, qui est en position d'ouverture, pour aller se condenser dans le condenseur 15 et, au travers de 1 ' électrovanne 17a, qui est en position d'ouverture, gagner le réservoir 3a dans lequel le niveau s'élève ainsi que représenté par la flèche Fl .
Dans le même temps le réacteur lb se trouve en mode absorption (production de froid) et, à cet effet, est relié à 1 ' évaporateur 13 via 1 ' électrovanne 7b, qui se trouve en position d'ouverture, et le réservoir 3b est relié à 1 ' évaporateur par 1 ' électrovanne 21b qui est en position d'ouverture. Ainsi le niveau de liquide dans le réservoir 3b diminue ainsi que représenté par la flèche F2.
On a constaté que l'efficacité du système thermochimique suivant l'invention est fonction du taux d'avancement de la réaction XMax en fin d'absorption et du taux d'avancement de la réaction XMin en fin de désorption. On a également constaté que ces taux d'avancement de la réaction étaient fonction de l'application considérée. Suivant l'invention on met en œuvre des moyens permettant de contrôler II est donc important d'être en mesure de mesurer les taux d'avancement de la réaction X de chacun des réacteurs.
Ainsi, dans une première variante de mise en oeuvre on contrôle ces deux taux d'avancement de la réaction par le contrôle des niveaux de gaz liquéfié à l'intérieur des réservoirs 3a et 3b. À cet effet, ces derniers sont pourvus de sondes de mesure de niveaux du liquide, respectivement
23a et 23b, qui permettent de définir pour chacun des réservoirs 3a, 3b un seuil de niveau haut Nh et un seuil de niveau bas Nb.
Ainsi, dans le présent mode de mise en oeuvre, et lors de la phase représentée sur la figure 1, dans laquelle le réacteur lb est en absorption, on régie le capteur 23b du réservoir 3b de façon que, lorsque le niveau du gaz liquéfié atteint son niveau bas Nb le taux d'avancement de la réaction du réacteur lb est égal au taux d'avancement de la réaction maximal souhaité soit ΧΜ¾Χ·
De même, dans le même temps, le réacteur la est en désorption et le réservoir 3a se remplit en gaz liquéfié, et l'on régie le capteur 23a de celui-ci de façon que, lorsque le niveau du gaz liquéfié atteint son niveau haut h, le taux d'avancement de la réaction du réacteur la est égal au taux d'avancement de la réaction minimal souhaité
Dans ces conditions et suivant l'invention, on arrête ainsi la phase de fonctionnement dès que les valeurs de seuil haut Nh et de seuil bas Nb sont atteintes.
Plus précisément, si l'un des réservoirs atteint une valeur de seuil en premier (ce qui se produit bien entendu dans la majorité des cas) c'est l'indication du niveau bas qui est d'abord prise en compte.
Ainsi, si c'est le réservoir qui est associé au réacteur qui est en absorption (c'est-à-dire le réservoir 3b dans le présent exemple) qui atteint en premier le niveau de seuil, donc le niveau bas Nb en l'espèce, on l'isole alors de 1 ' évaporateur 13 en fermant 1 ' électrovanne 21b et ceci en attendant que la réaction de désorption de l'autre réacteur, ici le réacteur la, soit terminée, ce que l'on constate lorsque le niveau du réservoir qui lui est associé, ici le réservoir 3a, atteint son niveau de seuil, c'est-à-dire son niveau haut Nh. On ferme alors 1 ' électrovanne 17a, et cette phase de fonctionnement est alors terminée.
Par contre, si c'est le réacteur qui est en désorption, ici le réacteur la, dont le réservoir associé, ici le réservoir 3a, atteint le premier son niveau de seuil, c'est-à-dire le niveau haut Nh, on le laisse continuer sa désorption jusqu'à ce que l'autre réservoir, ici le réservoir 3b, associé au réacteur lb ait atteint son niveau de seuil, ici le seuil bas Nb. On ferme alors les électrovannes 21b et 17a. Cette phase de fonctionnement est alors terminée.
Dans une seconde variante de mise en oeuvre de l'invention on contrôle le taux d'avancement de la réaction de chacun des réacteurs la et lb à l'aide de moyens aptes à mesurer la quantité de gaz liquéfié qui entre et/ou qui sort des réservoirs 3a et 3b.
Dans un autre mode de mise en oeuvre intéressant de la présente invention, qui est représenté sur les figures 2 et
4, lorsque la susdite phase de fonctionnement est terminée, on isole les réacteurs la et lb de 1 ' évaporateur 13 et du condenseur 15 en fermant les vannes 7' a et 7b, puis on met en communication, au temps tl, les deux réacteurs la et lb en ouvrant 1 ' électrovanne 11.
On laisse ainsi les deux réacteurs la et lb en communication jusqu'à ce qu'ils atteignent, au temps t2, une pression commune Pc puis on interrompt leur connexion en fermant 1 ' électrovanne 11, ainsi que représenté sur les figures 3 et 4. A cet effet chacun des réacteurs la et lb comporte un capteur de mesure de pression respectivement 27a, 27b, ou préférentiellement des moyens de mesure différentielle des pressions existant dans les deux réacteurs la et lb.
Lorsque, ainsi que représenté sur la figure 4, la pression dans le réacteur la atteint, au temps t3, la pression de fonctionnement basse Pb, on inverse le fonctionnement du système en ouvrant les électrovannes 7a 7'b et 17b, si bien que la phase de fonctionnement du système devient l'inverse de la précédente et qu'alors le réacteur la fonctionne en mode absorption (production de froid) et le réacteur lb fonctionne en mode désorption (régénération) .
Cette mise en communication des deux réacteurs à la fin de chacune des phases actives permet, en transférant le gaz du réacteur en haute pression dans le réacteur en basse pression de raccourcir le temps nécessaire aux phases intermédiaires de montée et descente en pression de ces réacteurs .
On diminue ainsi le temps perdu entre deux demi-cycles de production de froid et on améliore du même coup le caractère de fonctionnement continu du système.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Système thermochimique de production de froid du type mettant en œuvre au moins un dispositif réactif comprenant un réacteur (la,lb), contenant un produit réactif et un réservoir (3a, 3b), ce produit réactif et ledit gaz étant tels que, lorsqu'ils sont mis en présence, ils sont l'objet d'une réaction thermochimique ayant pour effet l'absorption du gaz par le produit réactif et, à l'inverse, ils sont l'objet d'une réaction de désorption du gaz absorbé par le produit réactif sous l'effet d'un chauffage appliqué à ce dernier lorsque celui-ci a absorbé du gaz, ce système comprenant deux dispositifs réactifs disposés de façon telle qu' ils fonctionnent en opposition de phase, de façon que, lorsque le réacteur (lb) de l'un fonctionne en absorption, le réacteur (la) de l'autre fonctionne en désorption, caractérisé en ce qu' il comporte des moyens de détermination du taux d' avancement (X) de ladite réaction thermochimique.
2.- Système thermochimique de production de froid suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les réservoirs (3a, 3b) sont pourvus de moyens aptes à mesurer la quantité de gaz liquéfié présente dans chacun d'eux.
3. - Système the rmo ch imi que de production de froid suivant la revendication 2 caractérisé en ce que les réservoirs (3a, 3b) sont pourvus d'un capteur de niveau (23a, 23b), notamment de type capacitif.
4. - Système thermochimique de production de froid suivant l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que les réservoirs (3a, 3b) sont pourvus de moyens aptes à mesurer la quantité de gaz liquéfié qui entre et/ou sort de chacun d'eux.
5.- Système thermochimique de production de froid suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les réacteurs (la,lb) sont pourvus d'un capteur de pression (27a, 27b).
6. Système thermochimique de production de froid suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de connexion (11) aptes à isoler les deux réacteurs (la,lb) des autres éléments du système et à les connecter entre eux, de façon à assurer un transfert du gaz d'un réacteur vers l'autre réacteur.
7. - Procédé thermochimique de production de froid du type mettant en oeuvre au moins un dispositif réactif constitué d'un réacteur (la,lb), contenant un produit réactif apte à absorber un gaz contenu dans un réservoir (3a, 3b) apte à être mis en communication avec un condenseur et un évaporateur, ce produit réactif et le gaz étant tels que, lorsqu'ils sont mis en présence, ils sont l'objet d'une réaction thermochimique ayant pour effet l'absorption du gaz par le produit réactif et, à l'inverse, ils sont l'objet d'une réaction de désorption du gaz absorbé par le produit réactif sous l'effet d'un chauffage appliqué à ce dernier lorsque celui-ci a absorbé du gaz, dans lequel on utilise deux dispositifs réactifs que l'on fait fonctionner en opposition de phase de façon que, lorsque le réacteur (la) de l'un fonctionne en absorption, le réacteur (lb) de l'autre fonctionne en désorption, caractérisé en ce que l'on détermine en cours de processus le taux d'avancement (X) de ladite réaction thermochimique.
8. - Procédé the rmo chimi que de production de froid suivant la revendication 7 caractérisé en ce que l'on mesure la quantité de gaz liquéfié présente dans les réservoirs (3a, 3b).
9. - Procédé thermochimique de production de froid suivant la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à mesurer la quantité de gaz liquéfié qui entre et/ou sort des réservoirs (3a, 3b)
10. - Procédé thermochimique de production de froid suivant la revendication 8 caractérisé en ce qu' il comprend une étape consistant à mesurer les niveaux de gaz liquéfié (Nb,Nh) contenu dans les réservoirs (3a, 3b).
11. - Procédé thermochimique de production de froid suivant la revendication 10 caractérisé en ce que l'on arrête le déroulement du processus lorsque le niveau de liquide dans le réservoir (3b) associé au réacteur (lb) en cours d'absorption atteint une limite basse (Nb) et que le niveau (Nh) de liquide dans le réservoir (3a) associé au réacteur (la) en cours de désorption atteint une limite haute (Nh) .
12. - Procédé thermochimique de production de froid suivant la revendication 11 caractérisé en ce que 1 ' on règle ladite limite basse (Nb) du capteur de niveau (23b) d'un réservoir de façon que, lorsque que le gaz liquéfié atteint ce niveau, le taux d'avancement de la réaction du réacteur associé (la) soit à son taux d'avancement de la réaction souhaité comme maximal ( Xnax ) ·
13. - Procédé thermochimique de production de froid suivant l'une des revendications 11 ou 12 caractérisé en ce que l'on règle ladite limite haute (Nh) du capteur de niveau
(23a) de façon que, lorsque le gaz liquéfié atteint ce niveau, le taux d'avancement de la réaction du réacteur (lb) qui lui est associé soit à son taux d'avancement de la réaction souhaité comme minimal ( Xnin ) ·
14.- Procédé thermochimique de production de froid suivant l'une des revendications 11 à 13 caractérisé en ce que, lorsque le premier seuil de niveau atteint dans un réservoir (3b) est un niveau bas (Nb) on ferme la communication de ce réservoir avec 1 ' évaporateur (13) et l'on attend que le niveau haut (Nh) soit atteint dans l'autre réservoir (3a) pour arrêter l'étape de fonctionnement en fermant la vanne de communication (17a) de ce réservoir avec le condenseur (15) .
15. - Procédé thermochimique de production de froid suivant l'une des revendications 11 à 13 caractérisé en ce que, lorsque le premier seuil de niveau atteint dans un réservoir (3a) est un niveau haut (Nh) on attend que le niveau bas (Nb) soit atteint dans l'autre réservoir pour arrêter l'étape de fonctionnement en fermant la mise en communication de celui-ci avec 1 ' évaporateur (13) et la mise en communication de l'autre réservoir (3a) avec le condenseur (15) .
16. - Procédé thermochimique de production de froid suivant la revendication 15 caractérisé en ce qu'une fois la susdite étape arrêtée on commande la mise en communication des deux réacteurs (la,lb).
17. - Procédé thermochimique de production de froid suivant la revendication 16 caractérisé en ce que l'on maintient la mise en communication des deux réacteurs (la,lb) jusqu'à ce que les pressions (Pc) existant dans ces derniers soient égales.
18. - Procédé thermochimique de production de froid suivant la revendication 17 caractérisé en ce qu'une fois les pressions égalisées dans les deux réacteurs (la,lb), on interrompt leur mise en communication jusqu'à ce que la pression dans le réacteur en régénération (la) atteigne une valeur plancher (Pb) .
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