FR2523703A1 - Thermal exchange control between two independent fluid streams - uses heat pipe between firearms and reversible heat pump with evaporator-condenser units in each fluid stream - Google Patents

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Abstract

The recuperation factor of the heat pipe is varied to control the temp. of air sent to the evaporator of the heat pump. The thermal exchange is controlled by varying the recuperation factor of the heat pipe (5) by extraction of calories from circulated air and by use of auxiliary heating to maintain a constant circulating air temp. The heat pumps is then brought into operation and regulates the circulation temp. by variation of the heat pipe recuperation factor to a level which ensures that the cold air passed to the heat pump evaporator (3, 4) is at a temp. just above that which would result in freezing of the heat pump working fluid.

Description

Procédé de contrôle de l'échange thermique entre deux flux indépendants et installation mettant en oeuvre ce procédé.Process for controlling the heat exchange between two independent flows and an installation using this method

La présente invention concerne l'échange thermique entre deux flux de fluides dont l'un doit être refroidi par extraction de calories et l'autre réchauffé avec au moins une partie des calories extraites du premier fluide.The present invention relates to heat exchange between two streams of fluids, one of which must be cooled by calorie extraction and the other heated with at least a portion of the calories extracted from the first fluid.

On sait procéder à cet échange thermique par des échangeurs statiques ou par des pompes de chaleur. Parmi les échangeurs statiques ceux qui sont les plus efficaces en ce qui concerne le transport de l'énergie thermique sont les caloducs dans lesquels une enceinte, en général tubulaire, comporte une première zone en relation d'échange thermique avec le fluide chaud sur lequel sort prélevées des calories et une seconde'zone en relation d'échange thermique avec le fluide froid auquel sont fournies des calories, cette enceinte contenant un liquide dont la température de changement d'état sous la pression régnant dans l'enceinte se situe entre la température atteinte dans la première zone par échange thermique avec le fluide chaud et la température atteinte dans la seconde zone par échange thermique avec le fluide froid.Le liquide se vaporise dans la première zone en prélevant les calories nécessaires à sa vaporisation et la vapeur se condense dans la deuxième zone avec dégagement de la chaleur latente de vaporisation. Dans ces caloducs,le liquide condensé est ramené de la zone froide à la zone chaude soit par capillarité, soit par gravité, soit par combinaison des deux.Dans tous les cas la phase vapeur circule librement entre les deux zones,de la zone chaude vers la zone froide.Il est d'autre part connu par le Certificat d'addition
Français NO 72 05136 de réguler l'efficacitê de 1 'échange thermique et même d'inverser la direction du transfert de l'énergie dans un caloduc a gravité ou dans un caloduc combinant la circulation du liquide par capillarité et gravité,en modifiant l'inclinaison du caloduc, ce qui modifie la vitesse de retour du liquide condensé de la zone froide vers la zone chae, ou même en l'inversant pour inverser la direction du transfert de l'énergie si la zone froide devient la zone chaude et inversement, cette inversion assurant également l'arrêt complet du transfert d'énergie, si le liquide est renvoyé par gravité vers la zone froide.
It is known to carry out this heat exchange by static exchangers or by heat pumps. Amongst the static heat exchangers, those that are the most efficient with regard to the transport of heat energy are heat pipes in which an enclosure, generally tubular, comprises a first zone in heat exchange relation with the hot fluid on which taken from the calories and a second zone in heat exchange relationship with the cold fluid to which are supplied calories, this chamber containing a liquid whose temperature of change of state under the pressure prevailing in the chamber is between the temperature reached in the first zone by heat exchange with the hot fluid and the temperature reached in the second zone by heat exchange with the cold fluid. The liquid vaporizes in the first zone by taking the calories necessary for its vaporization and the vapor condenses in the second zone with release of the latent heat of vaporization. In these heat pipes, the condensed liquid is brought back from the cold zone to the hot zone either by capillarity, by gravity, or by combination of the two. In all cases the vapor phase circulates freely between the two zones, from the hot zone towards the cold zone.It is on the other hand known by the Certificate of addition
It is necessary to regulate the efficiency of heat exchange and even to reverse the direction of energy transfer in a gravity heat pipe or in a heat pipe combining the circulation of the liquid by capillarity and gravity, by modifying the inclination of the heat pipe, which modifies the rate of return of the condensed liquid from the cold zone to the chae zone, or even inverting it to reverse the direction of the transfer of energy if the cold zone becomes the hot zone and vice versa, this inversion also ensuring complete cessation of energy transfer, if the liquid is returned by gravity to the cold zone.

On connait également des installations assurant un échange thermique entre deux fluides en utilisant des pompes de chaleur. Le principe des pompes de chaleur est basé sur une compression des vapeurs extraites de l'évaporateur, les vapeurs comprimées étant condensées dans un condenseur avec extraction de l'agent de transfert thermique de la chaleur latente de vaporisation de ce dernier qui est transmise au milieu ambiant entourant le condenseur, et le liquide condensé étant envoyé à l'évaporateur pour être évaporé avec absorption par l'agent de transfert thermique de la chaleur latente de vaporisation laquelle est prélevée dans le milieu ambiant entourant l'évaporateur.There are also known facilities providing a heat exchange between two fluids using heat pumps. The principle of the heat pumps is based on a compression of the vapors extracted from the evaporator, the compressed vapors being condensed in a condenser with extraction of the heat transfer agent from the latent heat of vaporization of the latter which is transmitted to the medium ambient surrounding the condenser, and the condensed liquid is sent to the evaporator to be evaporated with absorption by the heat transfer agent of the latent heat of vaporization which is taken from the ambient surrounding the evaporator.

En conséquence,alors que les caloducs fonctionnent sous une pression constante qui est la pression de vapeur de l'agent réfrigérant pour une température moyenne qui est comprise entre les températures des zones froide et chaude, l'énergie cédée au milieu froid étant au rendement près égale à celle prélevée sur le milieu chaud, les pompes de chaleur fonce tionnent suivant un cycle thermique à compression de vapeur entre deux pressions, l'énergie cédée au condenseur étant, au rendement près, égale à la somme de celle prélevée à l'évaporateur augmentée de l'énergie mécanique de compression et la température du milieu ambiant de l'évaporateur étant supérieure à la température d'évaporation alors que la température du milieu ambiant du condenseur est inférieure à la température de condensation sous la pression de compression du liquide d'échange thermique laquelle est supérieure à la température d'évaporation.As a result, while the heat pipes operate under a constant pressure which is the vapor pressure of the coolant for an average temperature which is between the temperatures of the cold and hot zones, the energy transferred to the cold environment being at close performance. equal to that taken from the hot medium, the heat pumps operate according to a thermal cycle with vapor compression between two pressures, the energy transferred to the condenser being, at the yield, equal to the sum of that taken from the evaporator increased compressional mechanical energy and the ambient temperature of the evaporator being higher than the evaporation temperature while the ambient temperature of the condenser is lower than the condensation temperature under the compression pressure of the liquid of the condenser. heat exchange which is greater than the evaporation temperature.

La pompe de chaleur constitue donc un appareil d'échange thermique qui permet d'élever la température du fluide à chauffer à une température supérieure à celle du fluide chaud qui fournit l'énergie et dans lequel l'énergie calorifique fournie est supérieure à l'énergie calorifique absorbée mais est aussi, ce qui constitue l'intérêt de la pompe de chaleur, supérieure à l'énergie mécanique nécessaire pour la compression.The heat pump thus constitutes a heat exchange apparatus which makes it possible to raise the temperature of the fluid to be heated to a temperature higher than that of the hot fluid which supplies the energy and in which the heat energy supplied is greater than heat energy absorbed but is also, which is the interest of the heat pump, greater than the mechanical energy required for compression.

L'inconvénient des caloducs dont le coefficient de transfert d'énergie thermique atteint 0,9 est donc la valeur limite du refroidissement ou du réchauffement que constitue la température de vaporisation sous la pression de vapeur a une température comprise entrecelles desrdeux sources.The disadvantage of heat pipes whose thermal energy transfer coefficient reaches 0.9 is therefore the limit value of cooling or heating that is the vaporization temperature under the vapor pressure at a temperature between the three sources sources.

Les inconvénients des pompes de chaleur sont la consommation d'énergie pour la compression des gaz et le fait que l'évaporateur est sujet au givrage qui réduit l'échange thermique si la teppérature d'une partie de la paroi de l'évaporateur au contact du milieu ambiant de réchauffement devient trop basse, ce qui provoque la condensation puis la congélation de l'eau contenue dans ce milieu ambiant.The disadvantages of the heat pumps are the energy consumption for the compression of the gases and the fact that the evaporator is subject to icing which reduces the heat exchange if the temperature of a part of the wall of the evaporator on contact the warming environment becomes too low, which causes condensation and freezing of the water contained in this ambient environment.

On a déjà proposé dans le brevet U.S Nu 3.640.690 de combiner dans une installation d'échange thermique entre deux flux indépendants un caloduc et une pompe de chaleur. Le caloduc devant fonctionner comme exposé ci-dessus entre des températures froide et chaude aussi différentes que possible, le caloduc est monté en amont respectivement du condenseur et de l'évaporateur de la pompe de chaleur. Il est dit également dans ce brevet que le caloduc pouvant transférer la chaleur de façon réversible entre les deux flux selon les températures relatives de ceux-ci, l'installation peut être utilisée pour chauffer ou refroidir le fluide circulant dans l'une des canalisations par prélèvement de calories ou de frigories dans l'autre flux, sous réserve que la pompe de chaleur soit, de façon connue, de type réversible.Du fait du transport d'énergie réalisé par le caloduc, la puissance de la pompe de chaleur peut être réduite. Une installation analogue est décrite dans le brevet français NO 75 03133.It has already been proposed in U.S. Patent No. 3,640,690 to combine in a heat exchange system between two independent streams a heat pipe and a heat pump. The heat pipe to be operated as explained above between cold and hot temperatures as different as possible, the heat pipe is mounted upstream respectively of the condenser and the evaporator of the heat pump. It is also said in this patent that the heat pipe can transfer heat reversibly between the two streams according to the relative temperatures thereof, the installation can be used to heat or cool the fluid flowing in one of the pipes by removal of calories or frigories in the other stream, provided that the heat pump is, in a known manner, of the reversible type. Due to the energy transport carried out by the heat pipe, the power of the heat pump can be scaled down. A similar installation is described in French Patent No. 75 03133.

Les inconvénients de ces installations connues combinant un ou des caloducs avec une ou des pompes de chaleur est que l'on ne peut contrôler d'une manière simple les températures de sortie des deux flux entre lesquels est réalisé l'échange thermique, ce qui,d1une part, ne permet pas de régler la température à laquelle l'air neuf est soufflé et, d'autre part, entraine 1' impossibilité d'éviter, dans certaines conditions de fonctionnement, le givrage sur l'échangeur jouant le rôle d'évaporateur de la pompe de chaleur.The drawbacks of these known installations combining one or more heat pipes with one or more heat pumps is that it is impossible to control in a simple manner the outlet temperatures of the two flows between which the heat exchange is carried out, which, on the one hand, does not make it possible to regulate the temperature at which the fresh air is blown and, on the other hand, leads to the impossibility of avoiding, under certain operating conditions, the icing on the exchanger playing the role of evaporator of the heat pump.

En effet le rendement des caloducs mis en oeuvre dans les deux brevets ci-dessus mentionnés est fonction de la différence des températures entre les flux entrants froid et chaud et le rendement de la pompe de chaleur, plus précisément l'apport de calories qu'elle assure au fluide chauffé au contact du condenseur, est fonction de la puissance du compresseur et il est d'autant plus élevé que les températures des deux flux froid et chaud sont plus voisines. Le caloduc qui tend à rapprocher les températures des deux flux avant leur traversée de l'échangeur et du condenseur de la pompe de chaleur non seulement assure un transfert d'énergie thermique gratuit entre les deux flux mais, de plus, il accroit le rendement de la pompe de chaleur. Donc pour deux températures données des flux à l'entrée, les températures des flux à la sortie se trouveront fixées. Pour régler Ces températures, tout au moins la tempéra ture à la sortie du flux entrant et éventuellement celle du flux sortant pour éviter le givrage de l'évaporateur, on doit utiliser soit des systèmes à dérivation entre flux, soit un dispositif de régulation de la puissance du compresseur de la pompe de chaleur, soit même réchauffer le flux passant sur l'évaporateur ou inverser le cycle de la pompe de chaleur en réchauffant l'air du flux entrant qui se trouve refroidi, ce qui se traduit par des dispositifs de contrôle compliqués ou des pertes de calories.In fact, the efficiency of the heat pipes used in the two patents mentioned above is a function of the difference in the temperatures between the cold and hot incoming flows and the heat pump efficiency, more precisely the heat input it ensures the heated fluid in contact with the condenser, is a function of the power of the compressor and it is even higher than the temperatures of the two cold and hot streams are closer. The heat pipe, which tends to bring the temperatures of the two streams closer together before they pass through the exchanger and the heat pump condenser, not only ensures a free thermal energy transfer between the two flows, but also increases the efficiency of the heat pump. the heat pump. Therefore, for two given temperatures of the flows at the inlet, the temperatures of the flows at the outlet will be fixed. To regulate these temperatures, at least the temperature at the outlet of the incoming flow and possibly that of the outgoing flow to avoid frosting of the evaporator, it is necessary to use either systems bypass between flows, or a device for regulating the flow. power of the heat pump compressor, either to heat up the flow on the evaporator or to reverse the heat pump cycle by warming the incoming flow air which is cooled, which results in control devices complicated or loss of calories.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en assurant par des moyens simples une récupération maximale de l'énergie dans une installation d'échange thermique combinant au moins un caloduc avec au moins une pompe de chaleur.The present invention aims to overcome these disadvantages by ensuring by simple means maximum recovery of energy in a heat exchange system combining at least one heat pipe with at least one heat pump.

La présente invention a en conséquence pour objet un procédé de contrôle de l'échange thermique entr-e deux flux indépendants avec une installation d'échange thermique combinant au moins un caloduc avec au moins une pompe de chaleur dans lequel on fait varier le facteur de récupération du caloduc pour contre~ ler la température de soufflage du flux d'air neuf en maintenant la température du flux d'air refroidi par le caloduc et envoyé sur l'évaporateur de la pompe de chaleur à une tempéra- ture suffisante pour éviter le givrage de ce dernier.The subject of the present invention is therefore a method for controlling the heat exchange between two independent streams with a heat exchange system combining at least one heat pipe with at least one heat pump in which the heating factor is varied. recovering the heat pipe to counter ~ ler the flow temperature of the fresh air flow by maintaining the temperature of the air stream cooled by the heat pipe and sent to the evaporator of the heat pump at a temperature sufficient to avoid the icing of the latter.

L'installation pour la mise en oeuvre du procédé est caracté- risée en ce que le caloduc est du type à facteur de récupération régulable.The installation for carrying out the process is characterized in that the heat pipe is of the type with a controllable recovery factor.

De préférence le caloduc à régulation du facteur de récupéra- tion est du type à retour du liquide condensé par capillarité et gravité dont l'inclinaison est réglable.Preferably the regenerative factor control heat pipe is of the return type of condensed liquid by capillarity and gravity whose inclination is adjustable.

L'invention sera décrite en détail ci-après avec référence au dessin ci-annexé dans lequel
La figure 1 est un schéma de principe d'une instal
lation d'échange thermique comportant une pompe de
chaleur et un caloduc et la figure 2 est une vue
en perspective d'une telle installation modifiée
conforme à l'invention.
The invention will be described in detail hereinafter with reference to the attached drawing in which
FIG. 1 is a schematic diagram of an installation
heat exchange section comprising a heat pump
heat and a heat pipe and Figure 2 is a view
in perspective of such a modified facility
according to the invention.

L'installation comporte deux gaines parallèles, l'une AN pour l'introduction de l'air neuf dans un local et l'autre AE pour 1'évacution de l'air extrait. Dans le fonctionnement en climatisation et en hiver, la température tNl de l'air extérieur introduit comme air neuf est inférieure à la température tN3 de l'air neuf à introduire dans le local tandis que la température de l'air extrait tel qui est sensiblement égale à tN3 est supérieure à t Ni et l'installation a pour but d'extraire le maximum de calories de l'air extrait pour les introduire dans l'air neuf.En été, tNl est au contraire supérieure à tN3 et l'installation a pour but d'extraire des calories de l'air neuf AN pour les introduire dans l'air extrait AE, c'est-à-dire d'extraire des frigories de l'air extrait pour les introduire dans l'air neuf.The installation has two parallel ducts, one AN for introducing fresh air into one room and the other AE for evacuating the exhaust air. In operation in air-conditioning and in winter, the temperature tN1 of the outside air introduced as fresh air is lower than the temperature tN3 of the fresh air to be introduced into the room while the temperature of the extracted air such as is substantially equal to tN3 is greater than t Ni and the installation aims to extract the maximum of calories from the extracted air to introduce them into the fresh air.In summer, tNl is on the contrary superior to tN3 and the installation is intended to extract calories from the fresh air NA to introduce them into the extracted air AE, that is to say to extract frigories of the extracted air to introduce them into the fresh air.

Ceci est fait de façon connue par une installation comportant, montés dans les gaines, un ventilateur extracteur l dans la gaine AE pour extraire l'air du local et un ventilateur 2 dans la gaine AN pour introduire l'air neuf dans le local, une pompe de chaleur comportant deux échangeurs 3 et 4 montés'respectivement dans les gaines AE et AN avec un compresseur non représenté qui comprime les gaz du réfrigérant évaporé avec prélèvement de calories dans l'un des échangeurs 3 ou 4 fonctionnant comme évaporateur pour les envoyer dans l'autre échangeur 4 ou 3 fonctionnant comme condenseur où le réfrigérant est condensé avec dégagement de calories qui sont introduites dans l'air circulant dans la gaine considérée.Le circuit de la pompe de chaleur est muni d'un inverseur permettant d'envoyer les gaz comprimés à l'échangeur 4 ou à l'échangeur 3 pour introduire dans le flux
AN les calories prélevées dans le flux AE (période d'hiver) ou inversement (période d'été).
This is done in a known manner by an installation comprising, mounted in the ducts, an extractor fan l in the duct AE to extract air from the room and a fan 2 in the duct AN to introduce fresh air into the room, a heat pump comprising two exchangers 3 and 4 respectively mounted in the ducts AE and AN with a compressor not shown which compresses the evaporated refrigerant gases with calorie withdrawal in one of the exchangers 3 or 4 operating as an evaporator to send them in the other exchanger 4 or 3 functioning as a condenser where the refrigerant is condensed with release of calories that are introduced into the air circulating in the duct considered. The circuit of the heat pump is provided with an inverter to send the compressed gas at the exchanger 4 or at the exchanger 3 to introduce into the flow
AN calories taken from the AE flow (winter period) or vice versa (summer period).

Un caloduc 5 est de plus monté en pont de façon connue entre les deux gaines et il fonctionne de façon réversible, automatiquement, en prélevant des calories dans le flux le plus chaud pour les introduire dans le flux le plus froid. De façon connue également les faisceaux ou échangeurs de caloduc 5 sont mon tés dans les deux gaines en amont des échangeurs 3 et 4.A heat pipe 5 is further mounted in a known manner between the two ducts and it operates reversibly, automatically, by taking heat in the hottest flow to introduce them into the coldest flow. In known manner also the bundles or heat exchanger 5 are mon tés in the two sheaths upstream of the exchangers 3 and 4.

En ce qui concerne le caloduc 5 il est caractérisé par une gamme de températures d'utilisation qui doit englober les températures minima et maxima de tel et tNl et par un facteur de
T3 - T1 T4 - T2 récupération Rx = ou , T1 étantla tempé
T4 - T1 T4 - T1 rature de ltair froid, T2 celle de l'air refroidi, T3 celle de l'air réchauffé et T4 celle de l'air chaud. Ce facteur de récupération Rx est fixe pour un caloduc et des débits d'air donnés et peut s'établir entre 0,3 et 0,9.
With regard to the heat pipe 5, it is characterized by a range of operating temperatures which must include the minimum and maximum temperatures of tel and tNl and by a factor of
T3 - T1 T4 - T2 recovery Rx = where, T1 being the temperature
T4 - T1 T4 - T1 cold air classification, T2 that of cooled air, T3 that of heated air and T4 that of hot air. This recovery factor Rx is fixed for a heat pipe and given airflows and can be between 0.3 and 0.9.

Dans l'installation, les températures de T1 et de T4 sont fixes et sont en hiver T1 = tN1 et T4 = tel et en été T1 = Te1 ;
T4 = tN1. Il en résulte que les températures te2 de l'air extrait refroidi en hiver et réchauffé en été sur le faisceau du caloduc et tN2 de l'air neuf réchauffé en hiver et refroidi en été sur l'autre faisceau du caloduc sont fixées par la valeur de R
x
Les flux aux températures te2 et tN2 vont passer ensuite sur les échangeurs 3 et 4 respectivement de la pompe de chaleur.
In the installation, the temperatures of T1 and T4 are fixed and are in winter T1 = tN1 and T4 = tel and in summer T1 = Te1;
T4 = tN1. As a result, te2 temperatures of the extracted air cooled in winter and warmed in summer on the heat pipe bundle and tN2 of the fresh air heated in winter and cooled in summer on the other bundle of the heat pipe are set by the value of R
x
The flows at temperatures te2 and tN2 will then pass on the exchangers 3 and 4 respectively of the heat pump.

La pompe de chaleur a une puissance de compresseur donnée et un rendement ou rapport de l'énergie récupérée dans le fluide chaud par rapport à l'énergie fournie par le compresseur qui est voisin de 4 mais l'efficacité des échangeurs 3 et 4 est seulement de 0,5, c'est-à-dire que pour assurer une variation de température At au fluide passant au contact de l'échangeur, la température du liquide dans l'échangeur doit différer de 2At de celle du fluide entrant. Une pompe de chaleur a donc un rendement d'autant meilleur que les températures de l'air entrant sur les deux échangeurs sont plus voisines, ce qui est le cas lorsque l'on prEvDit un caloduc en arront des deux échangeurs et l'énergie maximale à transférer fixe la puissance du compresseur, les pressions et donc les températures de condensation et d'évaporation.The heat pump has a given compressor power and a yield or ratio of the energy recovered in the hot fluid compared to the energy supplied by the compressor which is close to 4 but the efficiency of the heat exchangers 3 and 4 is only of 0.5, that is to say that to ensure a temperature variation At the fluid passing in contact with the exchanger, the temperature of the liquid in the exchanger must differ by 2At from that of the incoming fluid. A heat pump therefore has a better performance as the air temperatures entering the two heat exchangers are closer together, which is the case when one predicts a heat pipe in stop of the two heat exchangers and the maximum energy to transfer fixed the power of the compressor, the pressures and therefore the temperatures of condensation and evaporation.

En admettant te = 200C on va avoir, par le caloduc avec
Rx = 0t9 les valeurs de te2 et tN en fonction de la température extérieure tNl , indiquées dans le Tableau 1,
TABLEAU 1

Figure img00080001
Admitting te = 200C we will have, by the heat pipe with
Rx = 0t9 the values of te2 and tN as a function of the outside temperature tNl, given in Table 1,
TABLE 1
Figure img00080001

<tb> tN1 <SEP> te2 <SEP> I <SEP> tN2
<tb> <SEP> 8 <SEP> 9,2 <SEP> 18,8
<tb> <SEP> 4 <SEP> 5,6 <SEP> 18,4
<tb> <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 18
<tb> -4 <SEP> - <SEP> -1,6 <SEP> 17,6
<tb> -8 <SEP> - <SEP> -5,2 <SEP> 17,2
<tb> -12 <SEP> 1 <SEP> -8,8 <SEP> 16,8
<tb>
On voit qu'avec un R de 0,9 la température tN2 va être élevée
x et que pour atteindre une température tN3' égale à tN3 qui est de 200C, la pompe à chaleur ou la source calorifique annexe ne vont avoir à fournir que peu de calories puisque le relèvement de température à obtenir pour une température extérieure de 0 C est seulement de 20C mais si on veut,avec la pompe de chaleur,obtenir le relèvement à,par exemple,190C pour une température extérieure de -12 C,ce qui donne tN2 = 16;;80C,il va falloir que le condenseur 4 fonctionne à une température de 21,2 C. L'énergie dissipée au condenseur va correspondre aux calories nécessaires pour relever le flux d'air de 16,8 à 190C et l'abaissement de température à l'évaporateur va correspondre aux frigories nécessaires pour abaisser de 1,70C la température du débit d'air AE à -8,80C. I1 faut donc une température de fonctionnement à l'évaporateur inférieure à -12,20C pour pouvoir extraire des calories de l'air extrait lorsque la tempéra- ture extérieure est de -120C. On voit que le rendement de la pompe de chaleur va être mauvais en raison de la grande différence de température entre les deux flux de soufflage des échangeurs 3 et 4 (te2 et tN2), la température de soufflage TN3, va,pour une température extérieure positive, être supérieure à 20"C et il faudra néanmoins pour des températures basses apporter des calories supplémentaires par le chauffage 6. De plus, des que la température extérieure sera voisine de OOC,t,3 deviendra inférieure à 0 C et il y aura givrage de l'évaporateur.
<tb> tN1 <SEP> te2 <SEP> I <SEP> tN2
<tb><SEP> 8 <SEP> 9.2 <SEP> 18.8
<tb><SEP> 4 <SEP> 5.6 <SEP> 18.4
<tb><SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 18
<tb> -4 <SEP> - <SEP> -1.6 <SEP> 17.6
<tb> -8 <SEP> - <SEP> -5.2 <SEP> 17.2
<tb> -12 <SEP> 1 <SEP> -8.8 <SEP> 16.8
<Tb>
We see that with an R of 0.9 the temperature tN2 will be high
x and that to reach a temperature tN3 'equal to tN3 which is 200C, the heat pump or the heat source annex will have to provide only few calories since the temperature rise to be obtained for an outside temperature of 0 C is only 20C but if you want, with the heat pump, get the bearing at, for example, 190C for an outside temperature of -12 C, which gives tN2 = 16 ;; 80C, it will be necessary that the condenser 4 works at a temperature of 21.2 C. The energy dissipated at the condenser will correspond to the calories necessary to raise the air flow from 16.8 to 190C and the lowering of the temperature at the evaporator will correspond to the frigories necessary to lower 1.70C the temperature of the AE airflow at -8.80C. It is therefore necessary to have an evaporator operating temperature of less than -12 ° C. in order to be able to extract calories from the extracted air when the outside temperature is -120 ° C. It can be seen that the efficiency of the heat pump will be bad because of the large difference in temperature between the two blowing streams of exchangers 3 and 4 (te 2 and t N 2), the blowing temperature TN 3, will, for an outside temperature positive, be greater than 20 "C and it will nevertheless be necessary for low temperatures bring additional calories by the heater 6. In addition, as soon as the outside temperature will be close to OOC, t, 3 will become less than 0 C and there will be icing of the evaporator.

I1 est évidemment possible d'atténuer ces inconvénients en choisissant un R plus faible et le Tableau 2 donne les valeurs
x de te2 et tN2 pour des valeurs de R de 0,9 à 0,3.
It is obviously possible to mitigate these disadvantages by choosing a lower R and Table 2 gives the values
x of te2 and tN2 for R values of 0.9 to 0.3.

x
TABLEAU 2

Figure img00090001
x
TABLE 2
Figure img00090001

<tb> Rx <SEP> = <SEP> 0,9 <SEP> 0,7 <SEP> 0,5 <SEP> 0,3
<tb> <SEP> tN1 <SEP> te2 <SEP> tN2 <SEP> te2 <SEP> tN2 <SEP> te2 <SEP> tN2 <SEP> te2 <SEP> tN2 <SEP>
<tb> <SEP> 8 <SEP> 9,2 <SEP> 18t8 <SEP> 11,6 <SEP> 16,4 <SEP> -14 <SEP> 14 <SEP> 16,4 <SEP> 11,6
<tb> <SEP> 4 <SEP> 5,6 <SEP> 18,4 <SEP> 8,8 <SEP> 15,2 <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 15,2 <SEP> 8,8 <SEP> - <SEP>
<tb> <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 18 <SEP> 6 <SEP> 14,0 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 14,0 <SEP> 6
<tb> <SEP> -4 <SEP> 1,6 <SEP> 17,6 <SEP> 3,2 <SEP> 12,8 <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> 12,8 <SEP> 3,2
<tb> <SEP> -8 <SEP> 5,2 <SEP> 17,2 <SEP> 0,4 <SEP> 11,6 <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 11,6 <SEP> 1 <SEP> 0,4
<tb> <SEP> -12 <SEP> -8,8 <SEP> 16,8 <SEP> -2,4 <SEP> 10,4 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 10,4 <SEP> -2,4 <SEP>
<tb> I1 est évident d'après ce Tableau que,plus le R du caloduc est
x faible,moins on risquera de givrer mais le transfert thermique par le caloduc devient plus faible et il faut compenser cette réduction par un accroissement de puissance de la pompe de chaleur et,si la puissance du compresseur de la pompe de chaleur assure un relèvement de température au condenseur de,par exemple,80C avec un refroidissement à l'évaporateur de 60C, on voit que l'installation sera insuffisante avec un R de 0,3 pour
x atteindre tN3 = 200 dès que la température extérieure sera inférieure à 80C mais, par contre, on risque de givrer avec un Rx de 0,7 pour des températures extérieures inférieures à 00c du fait de la puissance du caloduc. De plus, avec une pompe de chaleur de cette puissance et un caloduc de R 0,5, la bonne
x température de soufflage ne sera obtenue que pour une température extérieure de 40C. I1 est à remarquer que1 pour une telle pompe de chaleur, la puissance du compresseur correspond à l'énergie nécessaire pour relever de 20C la température du flux d'air entrant si le rendement de la pompe de chaleur est de 4.
<tb> Rx <SEP> = <SEP> 0.9 <SEP> 0.7 <SEP> 0.5 <SEP> 0.3
<tb><SEP> tN1 <SEP> te2 <SEP> tN2 <SEP> te2 <SEP> tN2 <SEP> te2 <SEP> tN2 <SEP> te2 <SEP> tN2 <SEP>
<tb><SEP> 8 <SEP> 9.2 <SEP> 18t8 <SEP> 11.6 <SEP> 16.4 <SEP> -14 <SEP> 14 <SEP> 16.4 <SEP> 11.6
<tb><SEP> 4 <SEP> 5.6 <SEP> 18.4 <SEP> 8.8 <SEP> 15.2 <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 15.2 <SEP> 8, 8 <SEP> - <SEP>
<tb><SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 18 <SEP> 6 <SEP> 14.0 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 14.0 <SEP> 6
<tb><SEP> -4 <SEP> 1.6 <SEP> 17.6 <SEP> 3.2 <SEP> 12.8 <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> 12.8 <SEP> 3 2
<tb><SEP> -8 <SEP> 5.2 <SEP> 17.2 <SEP> 0.4 <SEP> 11.6 <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 11.6 <SEP> 1 <SEP> 0.4
<tb><SEP> -12 <SEP> -8.8 <SEP> 16.8 <SEP> -2.4 <SEP> 10.4 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 10.4 <SEP > -2.4 <SEP>
<tb> It is evident from this Table that the more the R of the heat pipe is
x low, the less it is possible to frost but the heat transfer by the heat pipe becomes weaker and it is necessary to compensate for this reduction by an increase in power of the heat pump and, if the power of the compressor of the heat pump assures an increase of condenser temperature of, for example, 80C with an evaporator cooling of 60C, we see that the installation will be insufficient with an R of 0.3 for
x reach tN3 = 200 as soon as the outside temperature is lower than 80C but, on the other hand, there is a risk of frosting with an Rx of 0.7 for external temperatures lower than 00c because of the power of the heat pipe. Moreover, with a heat pump of this power and a heat pipe of R 0.5, the good
x blowing temperature will only be obtained for an outdoor temperature of 40C. It should be noted that for such a heat pump, the power of the compressor corresponds to the energy required to raise the temperature of the incoming air flow by 20C if the efficiency of the heat pump is 4.

Dans la combinaison d'une pompe de chaleur avec un caloduc de
Rx fixe, il apparait donc des facteurs inconciliables entre le contrôle des températures de soufflage, une récupération maximale des calories par le caloduc et la pompe de chaleur, et un rapport maximum entre les calories récupérées par le caloduc et celles récupérées par la pompe de chaleur.
In the combination of a heat pump with a heat pipe
Fixed Rx, it appears therefore irreconcilable factors between the control of the blowing temperatures, a maximum recovery of calories by the heat pipe and the heat pump, and a maximum ratio between the calories recovered by the heat pipe and those recovered by the heat pump. .

Ceci est obtenu de façon optimale conformément à l'invention en utilisant un caloduc dont le R peut être modifié et même
x inversé. Des caloducs de ce type sont décrits dans le Certificat d'addition français NO 72 05136 et ils comportent des moyens de limitation du transfert longitudinal de la phase liquide à la partie des tubes qui est exposée au contact de l'air relativement chaud. Dans la pratique on fait varier l'inclinaison du tube.
This is optimally obtained according to the invention using a heat pipe whose R can be modified and even
x inverted. Heat pipes of this type are described in French Certificate of Addition No. 72 05136 and they include means for limiting the longitudinal transfer of the liquid phase to the portion of the tubes which is exposed to contact with the relatively hot air. In practice, the inclination of the tube is varied.

En pratique et comme illustré à la figure 2, dans la présente invention, les deux gaines AN et AE, les ventilateurs 1 et 2, les échangeurs 3 et 4 et le caloduc 5 sont réunis dans un carter 7 schématisé en pointillé lequel est monté oscillant autour d'un axe 8, l'inclinaison étant contrôlée par un servo-moteur 9 lui-même contrôlé par un régulateur en fonction des températures te2 et tN3 pour éviter le givrage et maintenir une température tN3 aussi voisine que possible mais ne dépassant pas tN3,le régulateur pouvant contrôler également le chauffage d'appoint 6 et éventuellement, si la puissance de la pompe de chaleur est fractionnée entre plusieurs pompes, la mise en route du nombre adéquat de ces pompes de manière à toujours utiliser au maximum la puissance de transfert du caloduc.In practice and as illustrated in FIG. 2, in the present invention, the two sheaths AN and AE, the fans 1 and 2, the exchangers 3 and 4 and the heat pipe 5 are united in a housing 7 schematically in dotted line which is mounted oscillating around an axis 8, the inclination being controlled by a servo-motor 9 itself controlled by a regulator as a function of temperatures te2 and tN3 to avoid icing and maintain a temperature tN3 as close as possible but not exceeding tN3 , the controller can also control the backup heater 6 and optionally, if the power of the heat pump is split between several pumps, the start of the appropriate number of these pumps so as to always use the maximum transfer power of the heat pipe.

Avec les valeurs du Tableau 2 ci-dessus et une pompe de chaleur double, chaque pompe donnant un transfert d'énergie correspondant au condenseur à un relèvement de température de 40C et une récupération d'énergie à l'évaporateur correspon dant~à un abaissement de 30C, le fonctionnement serait en période de chauffage (tN1 inférieure à 2O0C) schématiquement le suivant en fonction de la température extérieure, avec tN3 = 200C. With the values of Table 2 above and a dual heat pump, each pump giving a power transfer corresponding to the condenser has a temperature rise of 40C and energy recovery at the evaporator corresponding to a lowering. of 30C, the operation would be in heating period (tN1 less than 20C) schematically the following depending on the outside temperature, with tN3 = 200C.

La consommation de puissance de chaque pompe de chaleur correspond,avec les chiffres admis ci-dessus,à l'énergie nécessaire pour relever de 10C, le flux d'air AN. Donc tant qu'avec le caloduc il est possible d'atteindre tN2 = 190C,il est plus économique d'effectuer le maximum de récupération d'énergie par le caloduc et d'apporter les calories par le chauffage auxiliaire 6. Avec le Rx maximum de 0,9,la valeur de la température extérieure correspondant à ce point est de 100C, on a en effet tN2 = 10 + (20-10) x 0,9.Le régulateutjusqu'à une température extérieure de 100C maintient donc le caloduc à son inclinaison maximale, le point bas étant la gaine et il module la puissance du chauffage auxiliaire 6 qui fournit toujours l/lOème de la puissance de chauffage nécessaire.The power consumption of each heat pump corresponds, with the figures allowed above, to the energy required to raise the flow of air AN by 10C. So as with the heat pipe it is possible to reach tN2 = 190C, it is more economical to perform the maximum energy recovery by the heat pipe and to provide the calories by the auxiliary heating 6. With maximum Rx of 0.9, the value of the external temperature corresponding to this point is 100C, in fact tN2 = 10 + (20-10) x 0.9. The regulateutu up to an outside temperature of 100C thus maintains the heat pipe at its maximum inclination, the low point being the sheath and it modulates the power of the auxiliary heater 6 which always provides 1 / 10th of the necessary heating power.

Lorsque la température extérieure tombe au-dessous de 100C, la première pompe à chaleur est mise en route mais elle va schématiquement porter la température tN3 à 19 + 4 = 230C en abaissant te3 à 10 - 3 = 70C. La température de soufflage va être top élevée et le régulateur va commander le servo-moteur 9 pour réduire l'inclinaison du caloduc et ramener le R à
x 0,6. On a en effet tN2 = 10 + (20 - 10) x 0,6 = 160C. Lorsque la température extérieure descend en dessous de 100C on relève progressivement R en accroissant l'inclinaison du caloduc
x pour maintenir tN2 à 160C. I1 ne faut toutefois pas que te2 tombe en dessous d'environ 30C pour éviter le givrage. Ceci est obtenu pour une température extérieure de -10C et un R de
x 0,8 donnés par les formules R = 20 - 3 et x + 17 = 16.
When the outside temperature falls below 100C, the first heat pump is started but it will schematically bring the temperature tN3 to 19 + 4 = 230C by lowering te3 to 10 - 3 = 70C. The blowing temperature will be high and the regulator will control the servo motor 9 to reduce the inclination of the heat pipe and reduce the R to
x 0.6. Indeed, tN2 = 10 + (20 - 10) x 0.6 = 160C. When the outside temperature drops below 100C, R is gradually raised by increasing the inclination of the heat pipe.
x to maintain tN2 at 160C. However, te2 should not fall below about 30C to avoid icing. This is obtained for an outside temperature of -10C and an R of
x 0.8 given by the formulas R = 20 - 3 and x + 17 = 16.

x 20 - x
Jusqu'à ce point l'énergie fournie à l'installation de récupération de l'énergie thermique a été exclusivement celle d'une pompe de chaleur.
x 20 - x
Up to this point the energy supplied to the thermal energy recovery plant was exclusively that of a heat pump.

A partir d'une température extérieure inférieure à -10C et pour éviter le givrage,il faut maintenir te2 donc réduire le Rx du caloduc.From an outside temperature below -10C and to avoid icing, keep te2 so reduce the Rx of the heat pipe.

Dans une première plage tN2 va se situer entre 15 et 160C et il est plus économique d'assurer l'apport calorifique correspondant à 10C par le chauffage auxiliaire 6 mais,lorsque TN2 tombe en dessous de 150C pour une température extérieure inférieure à -20C
t t et un RX de 0,77, il est plus avantageux de mettre en route la deuxième pompe de chaleur, I1 faut toutefois,à partir de ce moment et les actions des deux évaporateurs et condenseurs des deux pompes étant supposées s'additionner,que te2 soit supérieure à 60C et que tN2 soit à 120C pour maintenir tN3 = 200C.Pour la température de -20C il faut que Rx soit au maximum de 0,64,ce qui donne tN2 120C. A partir de ce point de fonctionnement de l'installation,Rx va,avec tNl température extérieure inférieure à -20C,décrottre progressivement selon la formule (20 - tN1) X Rx = 14 (14 représentant la basse de température à l'évaporateur du caloduc).La température tN2 va être inférieure à 120C et pour,par exemple,-100C à l'extérieur
Rx = 34 = 0,46 ; tN2 = + 40C;tN3' = 120C et il faudra apporter 30 par le chauffage d'appoint 6 l'apport thermique correspondant à 80C mais,meme dans ces conditions défavorables,46,6% de la puissance de chauffage seront fournis par le caloduc,26,6% par les pompes de chaleur avec une consommation d'énergie de 6,65t et 26,6% par le chauffage d'appoint,soit une récupération de 66,55% de l'énergie calorifique latente de l'air extrait.
In a first range tN2 will be between 15 and 160C and it is more economical to provide the heat input corresponding to 10C by the auxiliary heating 6 but, when TN2 falls below 150C for an outside temperature below -20C
With an RX of 0.77, it is more advantageous to start up the second heat pump. From that moment, however, the actions of the two evaporators and condensers of the two pumps must be added together. te2 is greater than 60C and tN2 is at 120C to maintain tN3 = 200C. For the temperature of -20C, Rx must be at most 0.64, which gives tN2 120C. From this point of operation of the installation, Rx goes, with tN1 outside temperature below -20C, decreasing progressively according to the formula (20 - tN1) X Rx = 14 (14 representing the low temperature at the evaporator of the heat pipe) .The temperature tN2 will be lower than 120C and for, for example, -100C outside
Rx = 34 = 0.46; tN2 = + 40C; tN3 '= 120C and it will be necessary to provide 30 by the auxiliary heating 6 the thermal input corresponding to 80C but, even in these unfavorable conditions, 46.6% of the heating power will be provided by the heat pipe , 26.6% by heat pumps with an energy consumption of 6.65t and 26.6% by auxiliary heating, a recovery of 66.55% of the latent heat energy of the air extract.

L'installation fonctionne en climatisation avec des avantages analogues par inversion du cycle de la pompe de chaleur et inversion de l'inclinaison du caloduc, opérations qui peuvent être effectuées automatiquement par le régulateur en fonction de la valeur de tN1. The installation operates in air conditioning with similar advantages by reversing the heat pump cycle and inverting the inclination of the heat pipe, operations that can be performed automatically by the regulator according to the value of tN1.

Si l'installation ne comporte pas de caloduc, il faut prévoir une possibilité de réglage de la puissance de la pompe de chaleur ou un recyclage de l'air extrait parce que la pompe de chaleur à cycle inversé va, de par sa puissance et travaillant entre des sources à températures tel , tN1 voisines donner un abaissement de température de 30C quel que soit tN1. If the installation does not include a heat pipe, it must be possible to adjust the power of the heat pump or a recirculation of the extracted air because the reverse cycle heat pump will, by its power and working between sources at similar temperatures, tN1 give a temperature drop of 30C whatever tN1.

Le Tableau 3 indique,pour des températures de TN1 supérieures à 200C,la température tN2 obtenue pour les différentes valeurs de R en supposant tel = 200C. Table 3 indicates, for temperatures of TN1 greater than 200C, the temperature tN2 obtained for the different values of R assuming tel = 200C.

x
TABLEAU 3

Figure img00130001
x
TABLE 3
Figure img00130001

<tb> <SEP> Rx <SEP> 0,9 <SEP> 0,9 <SEP> 0,8 <SEP> 0,7 <SEP> 0,6 <SEP> 0,5 <SEP> 0,4 <SEP> <SEP> 0,3 <SEP> 0,1 <SEP>
<tb> Nl <SEP> I <SEP> . <SEP>
<tb>
<tb><SEP> Rx <SEP> 0.9 <SEP> 0.9 <SEP> 0.8 <SEP> 0.7 <SEP> 0.6 <SEP> 0.5 <SEP> 0.4 <SEP><SEP> 0.3 <SEP> 0.1 <SEP>
<tb> Nl <SEP> I <SEP>. <September>
<Tb>

<SEP> 23 <SEP> 20,3 <SEP> 20,6 <SEP> 20,9 <SEP> 21,2 <SEP> 21,5 <SEP> 21,8 <SEP> 22,1 <SEP> 22,7
<tb> <SEP> 26 <SEP> 20,6 <SEP> 21,2 <SEP> 21,8 <SEP> 22,4 <SEP> 23,0 <SEP> 23,6 <SEP> 24,2 <SEP> 25,4
<tb> <SEP> 29 <SEP> 20,9 <SEP> 21,8 <SEP> 22,7 <SEP> 23,6 <SEP> 24,5 <SEP> 25,4 <SEP> 26,3 <SEP> 28,1
<tb> <SEP> 32 <SEP> 21,2 <SEP> 22,4 <SEP> 23,6 <SEP> 24,8 <SEP> 26 <SEP> 27,2 <SEP> 28,4 <SEP> 30,8
<tb> <SEP> 35 <SEP> 21,5 <SEP> 23 <SEP> 24,5 <SEP> 26 <SEP> 27,5 <SEP> 29 <SEP> 30,5 <SEP> 33,5
<tb>
En fait la température t ne peut être inférieure à tNl que si des frigories sont amenées au flux d'air entrant AN et on peut donc admettre que l'on ne pourra climatiser que lorsque tN1 sera supérieure à la température tN3 d'une valeur correspondant à au moins la puissance frigorifique de la pompe de chaleur,soit 30C dans ce qui est supposé ci-dessus. Pour les températures intermédiaires,il faut tN3' inférieure à tN3 et un réchauffage par l'élément 6 qui peut alors être une partie du condenseur 3 puisque l'énergie dissipée au condenseur est supérieure à celle absorbée à l'évaporateur 4.
<SEP> 23 <SEP> 20.3 <SEP> 20.6 <SEP> 20.9 <SEP> 21.2 <SEP> 21.5 <SEP> 21.8 <SEP> 22.1 <SEP> 22 7
<tb><SEP> 26 <SEP> 20.6 <SEP> 21.2 <SEP> 21.8 <SEP> 22.4 <SEP> 23.0 <SEP> 23.6 <SE> 24.2 <SEP> 25.4
<tb><SEP> 29 <SEP> 20.9 <SEP> 21.8 <SEP> 22.7 <SEP> 23.6 <SEP> 24.5 <SEP> 25.4 <SEP> 26.3 <SEP> 28.1
<tb><SEP> 32 <SEP> 21.2 <SEP> 22.4 <SEP> 23.6 <SEP> 24.8 <SEP> 26 <SEP> 27.2 <SEP> 28.4 <SEP> 30.8
<tb><SEP> 35 <SEP> 21.5 <SEP> 23 <SEP> 24.5 <SEP> 26 <SEP> 27.5 <SEP> 29 <SEP> 30.5 <SEP> 33.5
<Tb>
In fact the temperature t can not be lower than tNl if frigories are brought to the incoming airflow AN and we can therefore assume that we can only cool when tN1 is greater than the temperature tN3 of a corresponding value at least the cooling capacity of the heat pump, that is 30C in what is assumed above. For the intermediate temperatures, tN3 'must be lower than tN3 and reheating by the element 6 which can then be a part of the condenser 3 since the energy dissipated at the condenser is greater than that absorbed at the evaporator 4.

Le caloduc ne retrouve son intérêt qu'à partir du moment où la température tN1 est supérieure à 230C,en supposant que la pompe de chaleur fournisse des frigories correspondant à un abaissement de température de 30C.The heat pipe only regains its interest from the moment when the temperature tN1 is greater than 230C, assuming that the heat pump provides frigories corresponding to a temperature drop of 30C.

Au cours du fonctionnement en climatiseur,le givrage de l'évapOra- teur n'est pas à craindre et on considérera donc uniquement le pilotage de la variation du R du caloduc pour maintenir la
x température tN2 à 230C pour obtenir un tN3' à 200C et récusé rer le maximum des frigories évacuées par l'air extrait.
During operation in an air conditioner, the icing of the evaporator is not to be feared and therefore only the control of the variation of the R of the heat pipe will be considered to maintain the
x temperature tN2 at 230C to obtain a tN3 'at 200C and challenge the maximum of frigories evacuated by the extracted air.

D'après le Tableau 3 il est évident que cela sera obtenu avec un Rx de 0,5 à 260C; de 0,66 à 290C, de 0,75 à 320C et de 0,8 à 350C Un R de 0,9 permet de récupérer le maximum de frigories
x avec une température extérieure de 50"C.
From Table 3 it is evident that this will be obtained with an Rx of 0.5 to 260C; from 0.66 to 290C, from 0.75 to 320C and from 0.8 to 350C An R of 0.9 allows to recover the maximum of frigories
x with an outside temperature of 50 ° C.

Dans un but de simplification,l'exposé ci-dessus a admis des chiffres théoriques qui,comme cela est bien connu des spécialistes,doivent être corrigés par des variations de rendement en fonction de la différence de température des sources chaude et froide, mais le résultat d'ensemble se trouve atteint de façon étonnante par le procédé d'exploitation d'une installation d'échange thermique conforme à l'invention par la simple substitution à un caloduc de R fixe d'un caloduc de R con
x x trlable en assurant toujours le maximum de récupération d'énergie.
For the sake of simplification, the above discussion has admitted theoretical figures which, as is well known to the specialists, must be corrected by variations in yield as a function of the temperature difference of the hot and cold sources, but the overall result is reached surprisingly by the method of operating a heat exchange system according to the invention by simply substituting a heat pipe of fixed R of a heat pipe R with
xx trlable always ensuring the maximum energy recovery.

Claims (6)

Revendicationsclaims 1. Un procédé de contrôle de l'échange thermique entre deux flux indépendants avec une installation d'échange thermique combinant au moins un caloduc avec au moins une pompe de chaleur, caractérisé en ce qu'on fait varier le facteur de récupération du caloduc pour contrôler la température de soufflage du flux d'air neuf en maintenant la température du flux d'air refroidi par le caloduc et envoyé sur l'évaporateur de la pompe de chaleur à une température suffisante pour éviter le yivrage de ce dernier.1. A method for controlling the heat exchange between two independent flows with a heat exchange system combining at least one heat pipe with at least one heat pump, characterized in that the heating pipe heat recovery factor is varied. check the fresh air flow blowing temperature by maintaining the temperature of the air stream cooled by the heat pipe and sent to the evaporator of the heat pump at a temperature sufficient to avoid the yogging of the heat pump. 2. Un procédé de contrôle de l'échange thermique entre deux flux indépendants selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le fonctionnement en réchauffage de l'air entrant, on accroît progressivement, dans un premier stade, le facteur de récupération du caloduc par prélèvement de calories sur l'air extrait pour les réintroduire dans l'air entrant, en complétant la récupération de calories par une source de chauffage auxiliaire pour maintenir une température de soufflage constante jusqu'à ce que l'énergie appor-tée par cette source auxiliaire soit égale à la puissance du compresseur de la pompe de chaleur, puis, dans un deuxième stade, met en marche la ou successivement les pompes de chaleur à leur puissance maximale constante en régulant la température de soufflage en réduisant d'abord, au début de ce deuxième stade ou de ces stades successifs, le facteur de récupération du caloduc puis en le relevant progressivement en fonction de la température de l'air froid jusqu'à la valeur maximale pour laquelle la température de l'air sortant refroidi entraîne un risque de givrage et enfin dans un troisième stade maintient constant le facteur de récupération du caloduc en contrôlant la température de soufflage par la source de réchauffage auxi liaireq2. A method for controlling the heat exchange between two independent flows according to claim 1, characterized in that, in the operation of reheating the incoming air, the recovery factor of the first phase is progressively increased. heat pipe by removing calories from the extracted air to reintroduce them into the incoming air, supplementing the heat recovery by an auxiliary heating source to maintain a constant blowing temperature until the energy supplied by this auxiliary source is equal to the power of the compressor of the heat pump, then, in a second stage, starts or successively the heat pumps at their maximum constant power by regulating the blowing temperature by reducing first, at the beginning of this second stage or of these successive stages, the recovery factor of the heat pipe then gradually raising it according to the temperature ure cold air up to the maximum value for which the temperature of the outgoing air cooled causes a risk of icing and finally in a third stage keeps constant the recovery factor of the heat pipe by controlling the temperature of blowing by the source Auxiliary heating 3.Un procédé de contrôle de l'échange thermique entre deux flux indépendants selon la revendication l, caractérisé en ce que dans le fonctionnement en climatiseur avec refroidissement de l'air entrant, on inverse le cycle de la pompe de chaleur et met en route celle-ci en, dans un premier stade, chauffant l'air entrant refroidi, puis, dans un deuxième stade, relevant le facteur de transfert des calories par le caloduc, de l'air entrant, avant passage sur l'évaporateur de la pompe de chaleur, vers l'air extrait pour maintenir constante la température de l'air soufflé sur l'évaporateur de la pompe de chaleur pour réguler la température de l'air entrant.3. A method of controlling the heat exchange between two independent flows according to claim 1, characterized in that in operation in an air conditioner with cooling of the incoming air, the heat pump cycle is reversed and starts up. the latter, in a first stage, heating the cooled incoming air, then, in a second stage, raising the heat transfer factor by the heat pipe, of the incoming air, before passing on the evaporator of the pump heat, to the extracted air to keep the temperature of the air blown on the evaporator of the heat pump constant to regulate the temperature of the incoming air. 4. Une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 comportant deux canalisations l'une AN pour le fluide entrant dont la température de soufflage tN3 doit être contrôlée, l'autre AE pour le fluide sortant sur lequel sont prélevées les calories ou les frigories destinées à échauffer ou refroidir le fluide entrant, avec dans ces canalisations des circulateurs 1 et 2 pour faire circuler les fluides avec dans chaque canalisation et de l'amont vers l'aval une zone d'échange d'un caloduc 5 et un échangeur 4 et 3 d'une pompe de chaleur à cycle réversible, caractérisée en ce que le caloduc 5 est du type à facteur de récupération régulable.4. An installation for carrying out the method according to any one of claims 1 to 3 comprising two pipes one AN for the incoming fluid whose blowing temperature tN3 must be controlled, the other AE for the outgoing fluid. on which are taken the calories or frigories intended to heat or cool the incoming fluid, with in these pipes circulators 1 and 2 to circulate the fluids with in each pipe and from upstream to downstream an exchange zone of a heat pipe 5 and an exchanger 4 and 3 of a reversible cycle heat pump, characterized in that the heat pipe 5 is of the type with controllable recovery factor. 5. Une installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le caloduc 5 à facteur de récupération régulable est du type à retour du liquide condensé par capillarité et gravité dont l'inclinaison est réglable.5. An installation according to claim 4, characterized in that the heat pipe 5 controllable recovery factor is of the return type condensed liquid by capillarity and gravity whose inclination is adjustable. 6. Une installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'au moins le caloduc 5 et de préférence les deux canalisations AN et AE et les circulateurs 1-2 et échangeurs 3 à 5 montés dans celles-ci, sont montés: oscillants autour d'un axe 8 perpendiculaire au plan du caloduc 5, l'inclinaison transversale par rotation autour de cet axe étant réglée par un moyen 9 lui-même soumis au contrôle d'un régula teur dont les ordres sont fonction des températures dans les différentes sections des flux de fluides dans les canalisations. 6. An installation according to claim 5, characterized in that at least the heat pipe 5 and preferably the two pipes AN and AE and circulators 1-2 and exchangers 3 to 5 mounted therein, are mounted: oscillating around an axis 8 perpendicular to the plane of the heat pipe 5, the transverse inclination by rotation about this axis being regulated by a means 9 itself subjected to the control of a regulator whose orders are a function of the temperatures in the different sections fluid flows in the pipes.
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