FR2796136A1

FR2796136A1 - Plant, such as heat pump or air conditioning system, for heating individual houses, includes impervious tank, buried in ground, and cover guiding air flux and absorbing noises from compressor and fan

Info

Publication number: FR2796136A1
Application number: FR9908822A
Authority: FR
Inventors: Joel Audren
Original assignee: SOLTERM
Current assignee: SOLTERM
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 1999-07-07
Publication date: 2001-01-12
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: FR2796136B1

Abstract

Plant has air exchanger (1) used as air-cooled condenser in air conditioning system, or as evaporator in heat pump system. Air goes in through inlet (E), goes into impervious tank (4), buried on 3/4 of its size, and goes through exchanger. Air finally goes through fan where it is ejected outside (S) through protective grid (9). Cover (5) covers plant so as to guide air flux, and absorb noises from compressor (2) and fan (3).

Description

La présente invention concerne un groupe frigorifique ou une pompe à chaleur à échangeur à air extérieur comportant un dispositif enterré avec déviation des flux d'air permettant l'amortissement des bruits émis par les compresseurs et ventilateurs. The present invention relates to a refrigeration unit or a heat pump with an external air exchanger comprising a buried device with deflection of the air flows allowing the damping of the noises emitted by the compressors and fans.

On connaît déjà des groupes frigorifiques à condensation par air réalisés dans une carrosserie parallélépipédique ou cylindrique. Ces systèmes ne donnent pas satisfaction en raison de la pollution visuelle d'une part et d'autre part en raison de l'émission acoustique importante des compresseurs et ventilateurs Ces défauts en limitent grandement l'emploi suite aux troubles causés au voisinage. Air-cooled refrigeration units are already known which are produced in a parallelepiped or cylindrical body. These systems are not satisfactory due to visual pollution on the one hand and on the other hand due to the significant acoustic emission of the compressors and fans. These defects greatly limit their use following the disturbances caused in the vicinity.

On connaît également des pompes à chaleur à carrosserie enterrée comme celles réalisées par la société SOLTERM en 1990, cette conception entièrement fermée est destinée aux capteurs enterrés, elle n'est pas adaptée aux pompes à chaleur prélevant l'énergie de l'air extérieur car elle ne comporte aucun flux d'air. Heat pumps with underground bodywork are also known, such as those produced by the company SOLTERM in 1990, this entirely closed design is intended for buried sensors, it is not suitable for heat pumps taking energy from the outside air because it has no air flow.

C'est d'une manière générale un but de l'invention de fournir un groupe frigorifique à condensation par air ou une pompe à chaleur à échangeur à air extérieur ne présentant pas les défauts des installations connues. It is generally an object of the invention to provide an air-cooled refrigeration unit or a heat pump with an outdoor air exchanger which does not have the faults of known installations.

C'est en particulier un but de l'invention de fournir une carrosserie semi-enterrée en matériau plastique dans laquelle sont placés le compresseur et l'échangeur à air avec en partie haute une entrée et une sortie d'air comportant des changements de direction par chicanes permettant d'amortir les bruits émis par le compresseur et le ventilateur. It is in particular an object of the invention to provide a semi-buried bodywork made of plastic material in which the compressor and the air exchanger are placed, with an air inlet and outlet having a change of direction at the top. by baffles to dampen the noise emitted by the compressor and the fan.

C'est également un but de l'invention de fournir un matériel frigorifique avec échangeur à air extérieur non sensible aux coups de vent et permettant un meilleur rendement de dégivrage en version pompe à chaleur. It is also an object of the invention to provide refrigeration equipment with an external air exchanger which is not sensitive to gusts of wind and allows better defrosting performance in the heat pump version.

C'est encore un but de l'invention de fournir un chapeau couvrant la machine et les chicanes. It is another object of the invention to provide a hat covering the machine and the baffles.

L'intérêt du procédé permet en outre - De limiter de façon très importante les émissions acoustiques - D'être adapté à la climatisation et au chauffage des maisons individuelles - De masquer les trois quarts de la hauteur de l'appareil de climatisation. The advantage of the process also makes it possible - To very significantly limit acoustic emissions - To be suitable for air conditioning and heating of individual houses - To mask three-quarters of the height of the air conditioning unit.

- De ne pas être coûteux dans sa réalisation. - Not to be expensive in its realization.

L'invention sera bien comprise par la description qui suit faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels # La figure 1 est un schéma d'une installation selon l'invention avec échangeur circulaire à air # La figure 2 représente la vue de dessus, d'une installation selon l'invention. The invention will be better understood from the following description given by way of example and with reference to the accompanying drawings in which # FIG. 1 is a diagram of an installation according to the invention with circular air exchanger # FIG. 2 represents the top view of an installation according to the invention.

# La figure 3 est représente une variante de l'invention avec chicanes supplémentaires sur l'air et inversion du sens de l'air. # La figure 4 est une autre variante de l'invention avec échangeur parallélépipédique à air. # Figure 3 is a variant of the invention with additional baffles on the air and reversing the direction of the air. # Figure 4 is another variant of the invention with a parallelepiped air exchanger.

Une installation selon l'invention, figure 1 (vue en coupe), comporte un échangeur à air (1) de type batterie de tubes à ailettes, enroulé en forme de cylindre. L'échangeur (1) peut jouer le rôle de condenseur à air d'une installation de climatisation ou de froid ou encore le rôle d'évaporateur d'une pompe à chaleur. Cet échangeur est destiné à transférer (énergie thermique du système thermodynamique vers l'air extérieur et vice-versa. Un ventilateur (3) assure le brassage de l'air extérieur sur l'échangeur (1) ; l'air pénètre en (E) dans l'appareil par l'intermédiaire d'une ouverture annulaire, il arrive ensuite, après changement de direction, dans une cuve étanche (4) enterrée aux 3/, environ, puis passe au travers de l'échangeur (1) où s'effectue le transfert de chaleur vers l'air extérieur. L'air est finalement aspiré par le ventilateur (3) qui le rejette à l'extérieur en (S), au travers d'une grille de protection (9). Un chapeau (5) recouvre l'ensemble, il a pour but de guider les flux d'air et d'amortir les bruts émis par le compresseur (2) et le ventilateur (3). La conception de l'appareil complet permet de ne pas le rendre pas trop visible car les 2I3 environ de celui-ci est enterré dans la terre (T). Le sol permet par sa masse d'absorber les émissions acoustiques. Avantageusement la cuve (4) et le chapeau (5) pourront être réalisé en matériau plastique, polypropylène ou polyester par exemple, avec éventuellement pose à l'intérieur d'un revêtement acoustique, tel de la laine de roche à forte densité. Le chapeau (5) aura une forme permettant à l'air d'être aspiré verticalement dans l'anneau d'entrée grâce à des bords tombants, ceci aura pour avantage de faire obstacle aux émissions acoustiques mais aussi de protéger l'appareil de la pluie et des intempéries . Le compresseur frigorifique (2) pourra également être revêtu d'un capotage insonorisant (6). Dans l'application pompe à chaleur sur air extérieur, des condensats et des eaux de dégivrage vont se former dans la cuve (4), il est donc nécessaire de prévoir une pompe de relevage de condensats (8) dont le rôle est d'évacuer à l'extérieur les eaux de dégivrage et de condensation de l'échangeur (1). Le système frigorifique de l'appareil n'est pas représenté complètement sur la figure 1, il manque en effet notamment le second échangeur du cycle de Camot ainsi que les accessoires de détente et d'inversion de cycle. Le second échangeur non représenté sur la figure sera par exemple du type à air ou à eau et assurera l'effet utile de chauffage et ou de refroidissement de l'appareil objet de l'invention cet élément classique est placé dans une unité à l'intérieur des locaux. Les liaisons électriques et hydrauliques entre l'unité intérieure (non représentée) et l'appareil enterré objet de l'invention s'effectuent par l'intermédiaire d'une gaine (7) posée en tranchée. An installation according to the invention, FIG. 1 (sectional view), comprises an air exchanger (1) of the finned tube coil type, wound in the form of a cylinder. The exchanger (1) can act as an air condenser for an air conditioning or cooling installation or even as an evaporator for a heat pump. This exchanger is intended to transfer (thermal energy from the thermodynamic system to the outside air and vice versa. A fan (3) ensures the mixing of the outside air on the exchanger (1); the air enters at (E ) in the device via an annular opening, it then arrives, after a change of direction, in a sealed tank (4) buried at about 3 /, then passes through the exchanger (1) where heat is transferred to the outside air. The air is finally sucked in by the fan (3) which discharges it outside (S), through a protective grid (9). cap (5) covers the assembly, its purpose is to guide the air flows and dampen the crudes emitted by the compressor (2) and the fan (3) .The design of the complete device allows not make it not too visible because about 2I3 of it is buried in the earth (T). The soil allows its mass to absorb acoustic emissions. Advantageously, the tank (4) and the cap (5) can be made of plastic material, polypropylene or polyester for example, with possibly laying inside an acoustic coating, such as high density rock wool. The cap (5) will have a shape allowing the air to be sucked vertically into the inlet ring thanks to drooping edges, this will have the advantage of preventing acoustic emissions but also of protecting the device from rain and bad weather. The refrigeration compressor (2) may also be coated with a sound-absorbing cover (6). In the heat pump application on outside air, condensates and defrosting water will form in the tank (4), it is therefore necessary to provide a condensate pump (8) whose role is to evacuate outside the defrosting and condensation water from the exchanger (1). The refrigeration system of the device is not shown completely in FIG. 1, in fact the second exchanger in the Camot cycle is missing, as well as the expansion and cycle reversal accessories. The second exchanger not shown in the figure will, for example, be of the air or water type and will provide the useful heating and / or cooling effect of the device which is the subject of the invention. This conventional element is placed in a unit at the inside the premises. The electrical and hydraulic connections between the indoor unit (not shown) and the buried object of the invention are made by means of a sheath (7) placed in a trench.

La figure 2 est une vue de dessus de l'appareil selon l'invention représenté sur la figure 1. FIG. 2 is a top view of the apparatus according to the invention shown in FIG. 1.

La figure 3 représente une variante de l'appareil selon l'invention en version monobloc cylindrique de type air extérieur/eau. Comme dans le cas de la figure 1, l'appareil représenté figure 2 est partiellement enterré pour les raisons acoustiques et visuelles déjà décrites. Dans cette variante l'appareil est du type pompe à chaleur ou producteur d'eau glacée. Nous décrirons le fonctionnement en version pompe à chaleur en cycle hiver. L'air extérieur est aspiré en (E) par le ventilateur (14) et est ensuite réparti sur l'évaporateur (17), de type batterie de tubes à ailettes,. L'évaporateur (17) sera cintré en arc de cercle ou en anneau ; il prélève la chaleur de l'air extérieur grâce à l'évaporation à l'intérieur de ses tubes d'un fluide frigorigène. L'air extérieur refroidi va contourner une chicane annulaire (12) puis le bord supérieur de la cuve cylindrique (11), puis changer à nouveau de direction au passage du bord (10) du chapeau (13). L'air sort enfin de l'appareil en (S). Parallèlement, le fluide frigorigène vaporisé dans les tubes de l'évaporateur (17), est aspiré par le compresseur (16). Les gaz sont refoulés à plus haute pression dans le condenseur (18) composé par exemple de tubes coaxiaux dans lesquels circule à contre-courant de l'eau destinée au chauffage de locaux. Les vapeurs de frigorigène se condensent cédant ainsi la chaleur de changement de phase à l'eau de chauffage circulant dans le condenseur (18). Les tuyauteries d'entrée et de sortie de l'eau de chauffage seront calorifugées et reliées à l'intérieur du bâtiment en passant dans une liaison (20) placée en tranchée. Les condensats formés sur la batterie froide (17) sont récupérés par la pompe à condensats (21) qui les évacue à l'extérieur de l'appareil. En cycle été, un système d'inversion de cycle (non représenté ) permet d'inverser le rôle des échangeurs (17) et (18), l'échangeur (18) devenant évaporateur assurant ainsi la production d'eau glacée distribuée vers les locaux par le conduit (20) en tranchée. De son côté, l'échangeur (17) devient condenseur rejetant à l'air extérieur la chaleur de condensation du groupe frigorifique. Le chapeau (13) recouvrant l'appareil pourra comporter une cuvette annulaire permettant de recevoir de la terre destinée à faire un parterre de fleurs tout en assurant une protection acoustique grâce à la masse de terre. FIG. 3 represents a variant of the device according to the invention in a cylindrical monobloc version of the outside air / water type. As in the case of Figure 1, the device shown in Figure 2 is partially buried for the acoustic and visual reasons already described. In this variant the device is of the heat pump or chilled water producer type. We will describe the operation in heat pump version in winter cycle. The outside air is sucked in (E) by the fan (14) and is then distributed over the evaporator (17), of the finned tube battery type. The evaporator (17) will be bent in an arc or a ring; it takes heat from the outside air thanks to the evaporation inside its tubes of a refrigerant. The cooled outside air will bypass an annular baffle (12) then the upper edge of the cylindrical tank (11), then change direction again as the edge (10) of the cap (13) passes. The air finally leaves the device at (S). At the same time, the refrigerant vaporized in the tubes of the evaporator (17) is sucked in by the compressor (16). The gases are discharged at higher pressure into the condenser (18) composed, for example, of coaxial tubes in which water counter-current circulates for space heating. The refrigerant vapors condense, yielding the phase change heat to the heating water circulating in the condenser (18). The heating water inlet and outlet pipes will be insulated and connected inside the building by passing through a connection (20) placed in a trench. The condensate formed on the cold coil (17) is recovered by the condensate pump (21) which discharges it outside the device. In the summer cycle, a cycle reversal system (not shown) makes it possible to reverse the role of the exchangers (17) and (18), the exchanger (18) becoming an evaporator thus ensuring the production of chilled water distributed to the premises by the conduit (20) in trench. For its part, the exchanger (17) becomes a condenser rejecting to the outside air the heat of condensation of the refrigeration unit. The cap (13) covering the device may include an annular bowl making it possible to receive soil intended for making a flowerbed while ensuring acoustic protection thanks to the mass of soil.

La figure 4 est une variante de l'invention où les flux d'air aspiré et rejeté sont dans la même direction. L'appareil thermodynamique est dans ce cas de forme parallélépipédique. L'air entre en (E), passe sous le capot (33) puis dans la cuve parallélépipédique (30), il est ensuite aspiré par le ventilateur (32), traverse ensuite l'échangeur (31) où il subit un chauffage ou un refroidissement avant d'être rejeté à l'extérieur en (S) après avoir traversé l'autre côté de la cuve (30). La cuve (30) est enterrée partiellement dans la terre (T). Figure 4 is a variant of the invention where the air flow sucked and discharged are in the same direction. The thermodynamic device is in this case of parallelepiped shape. The air enters (E), passes under the cover (33) then into the parallelepiped tank (30), it is then sucked in by the fan (32), then passes through the exchanger (31) where it undergoes heating or cooling before being discharged outside at (S) after having passed through the other side of the tank (30). The tank (30) is partially buried in the earth (T).

La présente invention est d'une manière générale applicable à tous les systèmes de production de froid à condensation par air. The present invention is generally applicable to all systems for producing air-cooled refrigeration.

Le dispositif trouve aussi son application dans les pompes à chaleur prélevant la chaleur de l'air extérieur D'une manière générale et non limitative, l'invention s'applique partout où des problèmes acoustiques ou esthétiques existent pour les systèmes thermodynamiques et plus particulièrement en habitat individuel.The device also finds its application in heat pumps extracting heat from the outside air. In general and without limitation, the invention applies wherever acoustic or aesthetic problems exist for thermodynamic systems and more particularly in individual housing.

Claims

1. Refrigeration unit or heat pump with external air exchanger characterized in that it comprises a buried device with deflection of the air flows consisting of a tank (4) and a cover (5) allowing the damping noise emitted by mechanical elements such as refrigeration compressors (2) and stirring fans (3).

2. Installation according to claim 1 characterized in that it comprises at least two changes of direction of the air flows.

3. Installation according to claim 1 characterized in that the exchanger (1) is of annular shape or in an arc.

4. Installation according to claim 1 characterized in that the air flow passes through at least two baffles formed such as the annular parts (10, 11, 12).

5. Installation according to claims 1 characterized in that the device comprises a pump (8, 21, 34), evacuation of condensates.

6. Installation according to claim 1 characterized in that the device is connected to the building to be treated, by a conduit (7) placed in a trench.

7. Installation according to claim 1 characterized in that the cap (13) has a space (15) which can be filled with soil such as a flower bed.

8. Installation according to claim 1 characterized in that the device is rectangular and that the air flow passes through the exchanger (31) then exits at (SD) with an orientation equal to that of its inlet (ED).