FR2945610A1

FR2945610A1 - Enclosure i.e. room, cooling method for refrigeration facility, involves controlling power based on super cooling defined by difference between condensation temperature corresponding to condensation pressure and chilled liquid temperature

Info

Publication number: FR2945610A1
Application number: FR0953225A
Authority: FR
Inventors: Richard Baranowski; Pascal Jourdan
Original assignee: Carrier SCS
Current assignee: Carrier SCS
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-11-19

Abstract

The method involves extracting a heat portion by a heat extraction device (9) co-operating with a condenser (3) to condense a refrigerant and chill the refrigerant at chilled liquid temperature. The refrigerant is released at low pressure and evaporated by absorption of the heat portion. The refrigerant is returned in a loop close towards a new compression step. Power provided by the device is controlled based on super cooling defined by difference between condensation temperature corresponding to condensation pressure and the chilled liquid temperature. An independent claim is also included for a refrigeration facility comprising a condenser.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de refroidissement d'une enceinte, telle qu'un local, et une installation frigorifique pour la mise en oeuvre de ce procédé. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method of cooling an enclosure, such as a room, and a refrigeration installation for the implementation of this method.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Une installation frigorifique comporte, de manière connue, au minimum un compresseur, un condenseur, un organe de détente, un évaporateur et des canalisations reliant ces éléments en boucle fermée et permettant la circulation de fluide frigorigène. 15 Le compresseur aspire le fluide frigorigène sous forme gazeuse à basse pression (BP) et le refoule vers le condenseur, toujours sous forme gazeuse mais à haute pression (HP ou pression de condensation) et à haute température (d'où la dénomination de vapeur surchauffée, c'est-à-dire à une température sensiblement supérieure à la température de condensation 20 (température de transition entre les formes liquide et gazeuse)). Dans le condenseur, ce fluide frigorigène cède une partie de sa chaleur à un médium de refroidissement (cette extraction de chaleur est par exemple faite au profit de l'air extérieur mis en circulation par des moteurs de ventilation pour les condenseurs à air, dans le cas d'un système d'échange 25 direct ; ou d'un fluide circulant dans un circuit externe, dans le cas d'un système d'échange indirect). De manière à ce que la condensation soit complète et afin d'assurer le bon fonctionnement du détendeur, l'extraction de chaleur va en pratique bien au-delà du point auquel disparaît la dernière fraction de vapeur pour se 30 transformer en liquide. Cette extraction de chaleur se poursuit donc jusqu'à faire descendre la température du fluide frigorigène bien en dessous de sa température de 10 condensation : cet état du fluide frigorigène est couramment qualifié de liquide sous-refroidi. En sortie du condenseur, le liquide sous-refroidi passe dans le détendeur afin de retrouver sensiblement la basse pression (BP) qu'il avait à l'entrée du compresseur. Au cours de cette détente s'effectuant en général à enthalpie constante, la température du fluide s'abaisse encore. Le fluide frigorigène pénètre ensuite dans l'évaporateur sous la forme d'un mélange liquide/vapeur pour s'évaporer en absorbant la chaleur du fluide extérieur (soit l'air de l'enceinte ou du local à refroidir, soit un fluide intermédiaire ayant extrait la chaleur de cet air). Le cycle est terminé et le fluide frigorigène est renvoyé vers le compresseur où un nouveau cycle commence. En négligeant les pertes de charge, le circuit peut être analysé comme comportant une branche à haute pression (HP) entre la sortie du compresseur et l'entrée du détendeur, et une branche à basse pression (BP) entre la sortie du détendeur et l'entrée du compresseur. Les machines frigorifiques de ce type sont dimensionnées en fonction des besoins frigorifiques maximum correspondant aux périodes les plus chaudes de l'année où les conditions de condensation sont les plus défavorables. Ainsi en dehors de ces courtes périodes, ces machines présentent une capacité d'extraction de chaleur plus importante que nécessaire et le fait de maintenir artificiellement la machine pour un fonctionnement dans les conditions les plus extrêmes entraine une surconsommation énergétique. BACKGROUND ART A refrigeration installation comprises, in known manner, at least a compressor, a condenser, an expansion member, an evaporator and pipes connecting these elements in a closed loop and allowing the circulation of refrigerant. The compressor draws the low-pressure gaseous refrigerant (LP) and delivers it to the condenser, still in gaseous form but at high pressure (HP or condensing pressure) and at high temperature (hence the name of vapor overheated, that is to say at a temperature substantially above the condensation temperature (transition temperature between the liquid and gaseous forms)). In the condenser, this refrigerant transfers part of its heat to a cooling medium (this extraction of heat is for example made in favor of the external air circulated by ventilation motors for the air condensers, in the case of a direct exchange system or of a fluid circulating in an external circuit, in the case of an indirect exchange system). In such a way that the condensation is complete and in order to ensure proper operation of the expander, the heat extraction is in practice well beyond the point at which the last fraction of vapor disappears to turn into liquid. This heat extraction is therefore continued until the temperature of the refrigerant falls well below its condensation temperature: this state of the refrigerant is commonly referred to as a subcooled liquid. At the outlet of the condenser, the subcooled liquid passes through the expander in order to substantially recover the low pressure (BP) that it had at the inlet of the compressor. During this expansion taking place in general constant enthalpy, the temperature of the fluid is lowered further. The refrigerant then enters the evaporator in the form of a liquid / vapor mixture to evaporate by absorbing the heat of the external fluid (either the air of the chamber or the room to be cooled, or an intermediate fluid having extract the heat from this air). The cycle is complete and the refrigerant is returned to the compressor where a new cycle begins. By neglecting the pressure drops, the circuit can be analyzed as having a high-pressure branch (HP) between the compressor output and the regulator inlet, and a low-pressure branch (LP) between the expander outlet and the pressure regulator. compressor inlet. Refrigerating machines of this type are dimensioned according to the maximum refrigerating requirements corresponding to the hottest periods of the year when the condensation conditions are the most unfavorable. Thus apart from these short periods, these machines have a greater heat extraction capacity than necessary and the fact of artificially maintaining the machine for operation in the most extreme conditions results in energy consumption.

Afin de tenir compte de cette situation, divers dispositifs de régulation ont été développés afin de faire varier la pression de condensation HP délivrée par le compresseur en fonction de la température extérieure (il faut rappeler ici que la basse pression BP doit rester dans un intervalle faible autour de la valeur de référence, car elle constitue un élément qualitatif de l'installation frigorifique). In order to take account of this situation, various control devices have been developed in order to vary the HP condensing pressure delivered by the compressor as a function of the outside temperature (it should be remembered here that the low pressure BP must remain in a low range around the reference value, because it constitutes a qualitative element of the refrigeration system).

Ces dispositifs sont dénommés couramment dispositifs de régulation à haute pression flottante . These devices are commonly referred to as floating high pressure regulating devices.

Leur principe de fonctionnement consiste à faire varier la température/pression de condensation comme l'évolution de la température du médium de refroidissement. Dans la plupart des dispositifs de régulation HP flottante , la température/pression de condensation varie de sorte à maintenir un écart constant entre la température de condensation du fluide frigorigène et celle du médium de refroidissement. Ainsi, si l'on prend l'exemple d'une machine frigorifique munie d'un dispositif d'extraction de chaleur à échange direct mettant en oeuvre des moteurs de ventilation et dans lequel le médium de refroidissement est l'air extérieur ; à partir de cette température extérieure relevée par un capteur, le dispositif de régulation détermine une température de condensation qui est convertie, à l'aide des abaques de ce fluide frigorigène, en une consigne de pression de condensation HP (en effet, dans la phase de transition entre état liquide et gazeux, les isobares et les isothermes se confondent de sorte que pour une valeur de température donnée d'un fluide, correspond une seule valeur de pression pour ce même fluide). Cette consigne de pression de condensation est comparée avec la pression de condensation HP réelle relevée par un capteur située en 20 entrée du condenseur. En fonction de cet écart entre ces deux valeurs de pression de condensation HP, un dispositif de régulation transmet une consigne au dispositif d'extraction de chaleur coopérant avec le condenseur (des moteurs de ventilation dans le cas d'un système d'échange direct avec un condenseur à air 25 ou, un circuit externe dans lequel circule un fluide de refroidissement dans le cas d'un système d'échange indirect). La régulation flottante de la pression de condensation HP permet de réduire le travail de compression demandé au compresseur, et donc sa consommation. 30 Ainsi, au lieu de demeurer constantes à des niveaux élevés correspondant à l'équilibre thermique aux périodes les plus chaudes de l'année, la pression de condensation HP et la température de condensation varient de manière directement liée à l'évolution de la température extérieure, à savoir avec l'écart entre la température de condensation et la température extérieure qui reste constant. On connaît également, par le document FR û 2 748 799, une installation frigorifique comportant un dispositif de régulation HP flottante dont le principe de fonctionnement est légèrement différent. Dans cette installation, la pression et la température de condensation varient aussi de manière directement liée à l'évolution de la température extérieure mais l'écart entre la température de condensation et la température extérieure n'est pas constant et varie de manière inversement proportionnelle à l'évolution de la température extérieure. Ainsi lorsque la température extérieure diminue, la pression et la température de condensation diminuent également mais de manière moins importante de sorte que l'écart entre la température de condensation et la température extérieure augmente Par ailleurs, d'autres paramètres d'entrée tels que la température du liquide sous refroidi à la sortie du condenseur permettent de moduler la régulation. De manière générale, l'ensemble des dispositifs de régulation HP flottante connus jusqu'à présent, sont basés sur la mesure de la température extérieure donnée par un capteur. Or cette mesure ne correspond pas forcément à la température de l'air traversant le condenseur (à cause par exemple d'une position inappropriée de ce capteur et/ou de l'influence du soleil et des vents dominants), d'où une surestimation ou une sous-estimation de la température de l'air avec lequel se fait l'échange de calories. Dans ce cas, la consigne de pression de condensation HP envoyée au dispositif d'extraction de chaleur coopérant avec le condenseur est elle aussi erronée ce qui entraine également une surconsommation énergétique du compresseur ou des moteurs de ventilation.30 OBJET DE L'INVENTION L'invention vise à obtenir une régulation performante de la puissance appliquée au dispositif d'extraction de chaleur coopérant avec le condenseur, qui s'affranchit de la connaissance de la température du médium de refroidissement au contact de ce condenseur. Elle propose à cet effet, un procédé de refroidissement d'une enceinte, telle qu'un local, comportant successivement : - l'étape de comprimer un fluide frigorigène sous forme gazeuse jusqu'à ce qu'il atteigne une pression de condensation HP ; - l'étape d'extraire une partie de la chaleur dudit fluide frigorigène à l'aide d'un dispositif d'extraction de chaleur coopérant avec un condenseur pour condenser ledit fluide frigorigène et le sous-refroidir à une température de liquide sous-refroidi ; - l'étape de détendre ledit fluide frigorigène à une basse pression ; 15 - l'étape d'évaporer ledit fluide frigorigène par absorption d'une partie de la chaleur contenue dans l'air de ladite enceinte à refroidir ; - l'étape de renvoyer ledit fluide frigorigène en boucle fermée vers l'étape de comprimer d'un nouveau cycle ; ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte l'étape de réguler 20 la puissance fournie par ledit dispositif d'extraction de chaleur essentiellement en fonction du sous-refroidissement défini par la différence entre la température de condensation correspondant à ladite pression de condensation et ladite température de liquide sous-refroidi. Contrairement aux procédés connus, le procédé de refroidissement 25 selon l'invention régule la puissance du dispositif d'extraction de chaleur au condenseur sans faire appel à la température du médium extérieur au contact de ce condenseur. Le procédé utilise comme paramètres d'entrée principaux, la pression de condensation et la température de liquide sous-refroidi à la sortie 30 du condenseur, ces seuls paramètres étant suffisants pour déterminer la valeur du sous refroidissement, résultat de la différence entre la température de condensation (déterminée par simple conversion à partir de la pression de condensation) et la température de liquide sous-refroidi. La régulation s'effectue essentiellement par comparaison de cette valeur réelle du sous refroidissement avec une valeur de consigne dépendant des caractéristiques du condenseur, le dispositif d'extraction de chaleur au condenseur étant sollicité en fonction de l'écart entre ces deux valeurs pour le réduire. Les mesures de la pression de condensation et de la température de liquide sous-refroidi à la sortie du condenseur ne pouvant être prises que sur le circuit dans lequel circule le fluide frigorifique, elles ne dépendent pas d'aléas météorologiques externes ou d'une mauvaise position du capteur. De plus, contrairement aux procédés connus dont la régulation reposait sur la détermination d'une valeur de consigne de pression/température de condensation selon une fonction arbitraire de la température du médium de refroidissement, le procédé selon l'invention repose sur une régulation du sous-refroidissement pour amener le condenseur au plus près de ses conditions idéales de fonctionnement où son efficacité est maximale. Ce procédé permet ainsi, à partir d'un nombre de paramètres d'entrée réduit, d'obtenir une régulation fiable et efficace de la puissance fournie par ledit dispositif d'extraction de chaleur et plus généralement de limiter la consommation énergétique globale du procédé de refroidissement. Selon des caractéristiques avantageuses, isolées ou éventuellement combinées, préférées pour des raisons de simplicité et de commodité tant à la fabrication qu'à l'utilisation : - ladite étape de réguler comporte l'étape de mesurer en permanence l'écart entre la valeur dudit sous-refroidissement avec une valeur de consigne ; - ladite valeur de consigne est une constante déterminée en fonction des caractéristiques dudit condenseur ; - ladite étape de réguler comporte après ladite étape de mesurer l'écart, l'étape de générer des signaux de commande dudit dispositif d'extraction de chaleur pour réduire ledit écart ; - ladite étape de générer des signaux de commande est réalisée via une fonction de transfert PID (Proportionnel Intégral Dérivé) ; - ledit dispositif d'extraction de chaleur comporte au moins un moteur de ventilation brassant un médium de refroidissement directement sur le 5 condenseur; - ledit procédé comporte plusieurs moteurs de ventilation commandés en tout ou rien, chaque dit moteur correspondant à un étage de régulation ; - la vitesse de rotation dudit moteur de ventilation est modulée de 10 manière continue ; et/ou - ledit médium de refroidissement est de l'air extérieur. L'invention vise également, sous un deuxième aspect, à fournir une installation frigorifique adaptée à la mise en oeuvre dudit procédé et comportant : 15 - un condenseur ; - un évaporateur ; - un compresseur disposé entre l'entrée dudit condenseur et la sortie dudit évaporateur ; - un organe de détente disposé entre la sortie dudit condenseur et 20 l'entrée dudit évaporateur ; - des canalisations pour relier ces éléments en formant un circuit à boucle fermée adapté à la circulation d'un fluide frigorigène ; - un dispositif d'extraction de chaleur audit condenseur ; caractérisé en ce qu'elle comporte un dispositif de régulation 25 comportant un premier capteur de pression disposé entre la sortie dudit compresseur et l'entrée dudit organe de détente, un deuxième capteur de température disposé entre la sortie dudit condenseur et l'entrée dudit organe de détente et un régulateur adapté à déterminer et à transmettre une consigne de régulation audit dispositif d'extraction essentiellement en fonction de 30 l'évolution du sous-refroidissement dudit fluide frigorigène tel que détecté à partir desdits premier et second capteurs. Their operating principle consists of varying the temperature / condensing pressure as the change in the temperature of the cooling medium. In most HP floating control devices, the condensing temperature / pressure varies so as to maintain a constant gap between the condensing temperature of the refrigerant and that of the cooling medium. Thus, if we take the example of a refrigerating machine provided with a direct exchange heat extraction device implementing ventilation motors and wherein the cooling medium is the outside air; from this outdoor temperature read by a sensor, the control device determines a condensation temperature which is converted, using the charts of this refrigerant, into a HP condensing pressure setpoint (indeed, in the phase transition between liquid and gaseous state, isobars and isotherms merge so that for a given temperature value of a fluid, corresponds to a single pressure value for the same fluid). This condensation pressure setpoint is compared with the actual HP condensation pressure measured by a sensor located at the inlet of the condenser. As a function of this difference between these two values of HP condensation pressure, a regulator transmits a setpoint to the heat extraction device cooperating with the condenser (ventilation motors in the case of a direct exchange system with an air condenser 25 or an external circuit in which circulates a cooling fluid in the case of an indirect exchange system). The floating regulation of the HP condensing pressure makes it possible to reduce the compression work required of the compressor, and therefore its consumption. Thus, instead of remaining constant at high levels corresponding to the thermal equilibrium at the hottest periods of the year, the HP condensing pressure and the condensation temperature vary in a manner directly related to the evolution of the temperature. outside, ie with the difference between the condensation temperature and the outside temperature which remains constant. Document FR-2,748,799 also discloses a refrigeration plant comprising a floating HP regulating device whose operating principle is slightly different. In this installation, the pressure and the condensing temperature also vary in a manner directly related to the evolution of the outside temperature, but the difference between the condensation temperature and the outside temperature is not constant and varies inversely with the evolution of the outside temperature. Thus, when the outside temperature decreases, the pressure and the condensation temperature also decrease but less importantly so that the difference between the condensation temperature and the outside temperature increases. Moreover, other input parameters such as the temperature of the liquid undercooled at the outlet of the condenser make it possible to modulate the regulation. In general, the set of floating control devices known hitherto are based on the measurement of the outside temperature given by a sensor. However, this measurement does not necessarily correspond to the temperature of the air passing through the condenser (for example because of an inappropriate position of this sensor and / or the influence of the sun and prevailing winds), hence an overestimation or an underestimation of the temperature of the air with which the exchange of calories is done. In this case, the HP condensing pressure setpoint sent to the heat extraction device cooperating with the condenser is also erroneous, which also causes energy consumption of the compressor or the ventilation motors. OBJECT OF THE INVENTION The invention aims to obtain a powerful control of the power applied to the heat extraction device cooperating with the condenser, which is freed from the knowledge of the temperature of the cooling medium in contact with this condenser. It proposes for this purpose, a cooling method of an enclosure, such as a room, comprising successively: the step of compressing a refrigerant in gaseous form until it reaches a condensing pressure HP; the step of extracting a portion of the heat of said refrigerant by means of a heat extraction device cooperating with a condenser for condensing said refrigerant and subcooling it at a temperature of subcooled liquid ; the step of relaxing said refrigerant at a low pressure; The step of evaporating said refrigerant by absorption of a part of the heat contained in the air of said enclosure to be cooled; the step of returning said refrigerant fluid in a closed loop to the step of compressing a new cycle; said method being characterized in that it comprises the step of regulating the power supplied by said heat extraction device essentially as a function of subcooling defined by the difference between the condensation temperature corresponding to said condensation pressure and said temperature of liquid undercooled. Unlike known methods, the cooling method according to the invention regulates the power of the heat extraction device to the condenser without using the temperature of the external medium in contact with this condenser. The method uses as main input parameters, the condensation pressure and the temperature of the sub-cooled liquid at the outlet of the condenser, these only parameters being sufficient to determine the value of the sub-cooling, the result of the difference between the temperature of the condensation (determined by simple conversion from the condensing pressure) and the temperature of the subcooled liquid. The regulation is carried out essentially by comparing this actual value of the subcooling with a setpoint value dependent on the characteristics of the condenser, the condenser heat extraction device being biased as a function of the difference between these two values in order to reduce it. . Since the measurements of the condensing pressure and the temperature of the liquid undercooled at the outlet of the condenser can only be taken on the circuit in which the refrigerant circulates, they do not depend on external weather hazards or on a bad one. sensor position. In addition, unlike known methods whose regulation was based on the determination of a pressure / condensation temperature setpoint value according to an arbitrary function of the temperature of the cooling medium, the method according to the invention is based on a regulation of the -cooling to bring the condenser closer to its ideal operating conditions where its efficiency is maximum. This method thus makes it possible, from a reduced number of input parameters, to obtain reliable and efficient regulation of the power supplied by said heat extraction device and, more generally, to limit the overall energy consumption of the heat treatment process. cooling. According to advantageous characteristics, isolated or possibly combined, preferred for the sake of simplicity and convenience both in manufacture and in use: said step of regulating comprises the step of continuously measuring the difference between the value of said subcooling with a setpoint; said setpoint value is a constant determined as a function of the characteristics of said condenser; said step of regulating comprises, after said step of measuring the difference, the step of generating control signals from said heat extraction device to reduce said difference; said step of generating control signals is performed via a PID (Proportional Integral Derivative) transfer function; said heat extraction device comprises at least one ventilation motor stirring a cooling medium directly on the condenser; said method comprises several fan motors controlled in all or nothing, each said engine corresponding to a regulation stage; the rotation speed of said ventilation motor is continuously modulated; and / or - said cooling medium is outside air. The invention also aims, in a second aspect, to provide a refrigeration installation adapted to the implementation of said method and comprising: a condenser; an evaporator; a compressor disposed between the inlet of said condenser and the outlet of said evaporator; an expansion member disposed between the outlet of said condenser and the inlet of said evaporator; - Pipes for connecting these elements forming a closed-loop circuit adapted to the circulation of a refrigerant; a device for extracting heat from said condenser; characterized in that it comprises a regulating device comprising a first pressure sensor disposed between the output of said compressor and the inlet of said expansion device, a second temperature sensor disposed between the output of said condenser and the input of said organ and a regulator adapted to determine and transmit a regulating setpoint to said extraction device essentially according to the evolution of the subcooling of said refrigerant as detected from said first and second sensors.

Selon des caractéristiques avantageuses, isolées ou éventuellement combinées, préférées de l'installation pour des raisons de simplicité et de commodité tant à la fabrication qu'à l'utilisation : - ledit régulateur est adapté, lorsque les conditions de fonctionnement dudit compresseur sont au-delà de sa plage d'application, à basculer dans un mode de dépassement de plage dans lequel ledit régulateur transmet audit dispositif d'extraction des signaux de commande permettant de ramener le plus rapidement possible ledit compresseur dans sa plage d'utilisation ; - ledit régulateur est adapté, en cas de défaillance d'au moins un des deux dits capteurs à basculer dans un mode dégradé dans lequel ledit régulateur transmet audit dispositif d'extraction des signaux de commande permettant d'amener la pression de condensation à une valeur de consigne prédéterminée cohérente pour que ladite installation ne tombe pas en panne ; - ledit dispositif de régulation comporte une alarme reliée audit régulateur et adaptée à se déclencher lorsque la valeur du sous-refroidissement dépasse un seuil prédéterminé pendant une période également prédéterminée ; - ledit régulateur comporte une mémoire pour le stockage des paramètres entrés par l'utilisateur et d'un certain nombre de données préenregistrées telles que les abaques des fluides frigorigènes et la plage d'application dudit compresseur ; - ledit régulateur comporte un panneau de commande muni d'un clavier numérique pour la saisie de certains paramètres par l'utilisateur, tels que le type de fluide frigorigène utilisé dans ledit circuit et le modèle dudit compresseur ; - le fluide frigorigène circulant dans ladite installation est choisi parmi les chlorofluorocarbones (CFC), les hydrofluorocarbones (HFC), les hydrochlorofluorocarbones (HCFC) ou les fluides naturels tels que les ammoniacs (NH3), le dioxyde de carbone (CO2) ou les hydrocarbures ; - ledit premier capteur de pression est un capteur à signal analogique 0-10 V normalisé à trois fils ; et/ou - ledit deuxième capteur de température est un capteur de type PT 100 normalisée en applique avec isolation. According to advantageous characteristics, isolated or possibly combined, preferred of the installation for the sake of simplicity and convenience both in manufacture and in use: said regulator is adapted when the operating conditions of said compressor are beyond its range of application, to switch to an over-range mode in which said controller transmits to said extraction device control signals for bringing back as quickly as possible said compressor in its range of use; said regulator is adapted, in case of failure of at least one of said two sensors to switch in a degraded mode in which said regulator transmits to said extraction device control signals making it possible to bring the condensation pressure to a value consistent predetermined setpoint so that said installation does not fail; said regulating device comprises an alarm connected to said regulator and adapted to be triggered when the subcooling value exceeds a predetermined threshold for a period that is also predetermined; said regulator comprises a memory for storing the parameters entered by the user and a certain number of pre-recorded data such as the charts of the refrigerants and the range of application of said compressor; said regulator comprises a control panel provided with a keypad for entering certain parameters by the user, such as the type of refrigerant used in said circuit and the model of said compressor; the refrigerant flowing in said installation is chosen from chlorofluorocarbons (CFCs), hydrofluorocarbons (HFCs), hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) or natural fluids such as ammonia (NH3), carbon dioxide (CO2) or hydrocarbons; ; said first pressure sensor is a standard 0-10 V analog signal transducer with three wires; and / or - said second temperature sensor is a standard PT 100 type sensor applied with insulation.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence au dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une vue schématique d'une installation frigorifique conforme à l'invention ; et - la figure 2 est une vue schématique du dispositif de régulation permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The description of the invention will now be continued by the detailed description of an example embodiment, given below by way of illustration but without limitation, with reference to the appended drawing, in which: FIG. a schematic view of a refrigeration plant according to the invention; and FIG. 2 is a schematic view of the regulating device making it possible to implement the method according to the invention.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION L'installation frigorifique 1 représentée schématiquement sur la figure 1 comporte un compresseur 2, un condenseur 3, un élément de détente ou détendeur 4, un évaporateur 5, et des canalisations 6a, 6b, 6c et 6d pour relier ces éléments en formant un circuit à boucle fermée adapté à la circulation d'un fluide frigorigène. Le sens de circulation du fluide dans le circuit est représenté sur la figure 1 par la flèche 8. Ce circuit comporte une branche à haute pression (HP) depuis la sortie 2b du compresseur 2 jusqu'à l'entrée 4a du détendeur 4 et une branche à basse pression (BP) depuis la sortie 4b du détendeur 4 jusqu'à l'entrée 2a du compresseur 2. Le fluide frigorigène circulant dans l'installation 1 est classiquement choisi parmi les chlorofluorocarbones (CFC), les hydrofluorocarbones (HFC), les hydrochlorofluorocarbones (HCFC) ou les fluides naturels tels que les ammoniacs (NH3), le dioxyde de carbone (CO2) ou les hydrocarbures. En variante, d'autres fluides peuvent être utilisés mais toujours en dessous de leur point critique. DETAILED DESCRIPTION OF AN EXEMPLARY EMBODIMENT The refrigerating installation 1 shown schematically in FIG. 1 comprises a compressor 2, a condenser 3, an expansion element or expander 4, an evaporator 5, and ducts 6a, 6b, 6c and 6d. to connect these elements by forming a closed loop circuit adapted to the circulation of a refrigerant. The flow direction of the fluid in the circuit is represented in FIG. 1 by the arrow 8. This circuit comprises a high-pressure branch (HP) from the outlet 2b of the compressor 2 to the inlet 4a of the expander 4 and a low-pressure branch (BP) from the outlet 4b of the expander 4 to the inlet 2a of the compressor 2. The refrigerant circulating in the plant 1 is conventionally selected from chlorofluorocarbons (CFC), hydrofluorocarbons (HFC), hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) or natural fluids such as ammonia (NH3), carbon dioxide (CO2) or hydrocarbons. Alternatively, other fluids may be used but still below their critical point.

Le compresseur 2 est disposé entre la sortie 5b de l'évaporateur 5 et l'entrée 3a du condenseur 3, tandis que le détendeur 4 est disposé entre la sortie 3d du condenseur 3 et l'entrée 5a de l'évaporateur 5. The compressor 2 is arranged between the outlet 5b of the evaporator 5 and the inlet 3a of the condenser 3, whereas the expander 4 is placed between the outlet 3d of the condenser 3 and the inlet 5a of the evaporator 5.

Le détendeur 4 est ici un détendeur thermostatique dit "multi orifice" ou électronique afin que le débit de fluide envoyé à l'évaporateur 5 soit indépendant du ratio de pression entre la pression de condensation et celle d'évaporation. The expander 4 is here a thermostatic expansion valve called "multi orifice" or electronic so that the flow rate of the fluid sent to the evaporator 5 is independent of the pressure ratio between the condensing pressure and that of evaporation.

L'installation frigorifique 1 comporte également, de manière classique, un dispositif d'extraction de chaleur 9 coopérant avec le condenseur 3 et qui comporte ici deux moteurs de ventilation brassant un médium de refroidissement (ici, l'air extérieur) directement sur le condenseur 3. Un capteur de pression 12 est disposé sur la portion de canalisation 6a reliant la sortie 2b du compresseur 2 à l'entrée 3a du condenseur 3 tandis qu'un capteur de température 13, isolé thermiquement, est disposé sur la portion de canalisation 6b reliant la sortie 3d du condenseur 3 à l'entrée 4a du détendeur 4. En variante, le capteur de pression 12 peut être disposé ailleurs, le tout étant qu'il se trouve entre la sortie 2b du compresseur 2 et l'entrée 4a du détendeur 4. Sur la canalisation 6b reliant le condenseur 3 au détendeur 4, est avantageusement connectée une canalisation secondaire 7 de connexion à un réservoir de liquide frigorigène, ici schématisé sous la référence 7A. Ce réservoir, optionnel, sert de réservoir tampon contribuant à compenser les fluctuations de débit du fluide frigorigène dans le circuit. Les capteurs 12 et 13 sont reliés à des entrées d'un dispositif de régulation 10 représenté plus en détail à la figure 2, et dont des sorties sont connectées aux moteurs de ventilation 9. The refrigeration plant 1 also comprises, in a conventional manner, a heat extraction device 9 cooperating with the condenser 3 and which here comprises two ventilation motors stirring a cooling medium (here, the outside air) directly on the condenser 3. A pressure sensor 12 is disposed on the pipe portion 6a connecting the outlet 2b of the compressor 2 to the inlet 3a of the condenser 3 while a temperature sensor 13, thermally insulated, is disposed on the pipe portion 6b connecting the 3d output of the condenser 3 to the inlet 4a of the expander 4. In a variant, the pressure sensor 12 can be disposed elsewhere, the whole being that it is located between the outlet 2b of the compressor 2 and the inlet 4a of the 4. On the pipe 6b connecting the condenser 3 to the expander 4, is advantageously connected a secondary pipe 7 for connection to a refrigerant reservoir, here shown schematically under the reference 7 AT. This tank, optional, serves as a buffer tank helping to compensate for fluctuations in refrigerant flow in the circuit. The sensors 12 and 13 are connected to inputs of a regulation device 10 shown in more detail in FIG. 2, and whose outputs are connected to the ventilation motors 9.

On va maintenant décrire rapidement le principe d'un cycle de fonctionnement de l'installation 1, en partant, arbitrairement, d'un point du cycle où le fluide frigorigène est sous forme gazeuse, entre l'évaporateur 5 et le compresseur 2, à la pression basse notée BP. Le compresseur 2 aspire le fluide frigorigène sous forme gazeuse et le refoule vers le condenseur 3, toujours sous forme gazeuse (vapeur surchauffée) mais à haute pression (pression de condensation HP) et à haute température. We will now briefly describe the principle of an operating cycle of the installation 1, starting, arbitrarily, from a point in the cycle where the refrigerant is in gaseous form, between the evaporator 5 and the compressor 2, to the low pressure noted BP. The compressor 2 draws the refrigerant in gaseous form and delivers it to the condenser 3, still in gaseous form (superheated steam) but at high pressure (HP condensing pressure) and at high temperature.

Dans le condenseur 3, ce fluide frigorigène cède une partie de sa chaleur à l'air extérieur brassé sur le condenseur 3 par les moteurs de ventilation 9. L'extraction de chaleur est d'autant plus forte que le brassage d'air, par les moteurs de ventilation 9, est important. In the condenser 3, this refrigerant transfers part of its heat to the outside air, which is stirred on the condenser 3 by the ventilation motors 9. The heat extraction is all the greater as the air mixing, by the ventilation motors 9, is important.

Le fluide frigorigène entre dans le condenseur 3 au point 3a sous forme de vapeurs surchauffées. On peut distinguer trois zones successives au sein de ce condenseur 3, même s'il est difficile, en pratique, de délimiter ces zones avec précision car elles dépendent uniquement des conditions d'exploitation qui, elles, sont variables tout au long de l'année. The refrigerant enters the condenser 3 at point 3a in the form of superheated vapors. Three successive zones can be distinguished within this condenser 3, although it is difficult, in practice, to delimit these zones precisely because they depend solely on the operating conditions, which are variable throughout the entire period of time. year.

Entre les points 3a et 3b, les vapeurs sont progressivement refroidies pour atteindre la température de condensation au point 3b. Puis, entre les points 3b et 3c, le fluide frigorigène se condense pour devenir entièrement liquide (disparition de la dernière bulle de vapeur) au point 3c ; la température reste alors à la température de condensation, c'est-à-dire à la température de transition liquide/vapeur. Enfin, au-delà du point 3c, le fluide frigorigène à l'état liquide est sous-refroidi, en dessous de la température de transition jusqu'au point de sortie 3d du condenseur 3 où il atteint la température TL. En sortie 3d du condenseur 3, le fluide frigorigène passe dans le détendeur 4 qui le ramène sensiblement à la basse pression (BP) qu'il avait à l'entrée du compresseur 2. Au cours de cette détente s'effectuant en général à enthalpie constante, la température du fluide s'abaisse encore. Le fluide frigorigène pénètre ensuite dans l'évaporateur 5 sous la forme d'un mélange liquide/vapeur en absorbant la chaleur de l'air du local à refroidir. A la sortie de cet évaporateur 5, l'évaporation est complète (il ne reste plus de liquide) et la vapeur est à la pression basse BP. Le cycle est terminé et le fluide frigorigène est prêt à être renvoyé vers le compresseur 2 où un nouveau cycle commence. Comme indiqué ci-dessus, afin de réguler son fonctionnement, l'installation 1 comporte un dispositif de régulation 10. Between points 3a and 3b, the vapors are gradually cooled to reach the condensation temperature at point 3b. Then, between points 3b and 3c, the refrigerant condenses to become completely liquid (disappearance of the last vapor bubble) at point 3c; the temperature then remains at the condensation temperature, that is to say at the liquid / vapor transition temperature. Finally, beyond point 3c, the refrigerant in the liquid state is undercooled, below the transition temperature to the outlet point 3d of the condenser 3 where it reaches the temperature TL. At the outlet 3d of the condenser 3, the refrigerant passes into the expander 4 which brings it substantially to the low pressure (BP) it had at the inlet of the compressor 2. During this expansion is generally effected at enthalpy constant, the temperature of the fluid lowers again. The refrigerant then enters the evaporator 5 in the form of a liquid / vapor mixture by absorbing the heat of the air from the room to be cooled. At the exit of this evaporator 5, the evaporation is complete (there is no more liquid) and the vapor is at low pressure BP. The cycle is complete and the refrigerant is ready to be returned to the compressor 2 where a new cycle begins. As indicated above, in order to regulate its operation, the installation 1 comprises a regulating device 10.

Ce dispositif de régulation 10 comporte un régulateur 11 auquel sont reliés les deux capteurs 12 et 13 (figure 2). This regulating device 10 comprises a regulator 11 to which the two sensors 12 and 13 are connected (FIG. 2).

Le premier capteur 12 est avantageusement un capteur de pression à signal analogique, par exemple du type 0-10 V normalisé à trois fils. Comme indiqué ci-dessus, il est disposé entre la sortie 2b du compresseur 2 et l'entrée 3a du condenseur 3 afin de mesurer la pression de condensation HP du fluide frigorigène qui entre dans le condenseur 3 après son passage dans le compresseur 2. Le deuxième capteur 13 est un capteur de température, par exemple de type PT 100 normalisée en applique avec isolation. Il est disposé entre la sortie 3d du condenseur 3 et l'entrée 4a du détendeur 4, et sert à mesurer la température TL du fluide frigorigène en phase liquide et sous refroidi après son passage dans le condenseur 3. Il est important de noter que cette température est différente non seulement de la température de condensation du fluide frigorigène mais aussi de la température extérieure à laquelle la chaleur est extraite du fluide lors de sa traversée du condenseur. The first sensor 12 is advantageously an analog signal pressure sensor, for example of the standard 0-10 V three-wire type. As indicated above, it is arranged between the outlet 2b of the compressor 2 and the inlet 3a of the condenser 3 in order to measure the condensing pressure HP of the refrigerant which enters the condenser 3 after passing through the compressor 2. second sensor 13 is a temperature sensor, for example type PT 100 normalized applied with insulation. It is arranged between the output 3d of the condenser 3 and the inlet 4a of the expander 4, and is used to measure the temperature TL of the refrigerant in the liquid phase and under cooled after its passage in the condenser 3. It is important to note that this The temperature is different not only from the condensation temperature of the refrigerant but also from the external temperature at which heat is extracted from the fluid as it passes through the condenser.

Dans le schéma de la figure 1, ce capteur 13 est situé sur la portion de canalisation située en sortie du condenseur 3 à l'entrée du détendeur 4, mais il peut, en variante, être situé sur la canalisation secondaire 7, lorsqu'elle existe. Lorsque le condenseur 3 est multiple (avec plusieurs tubulures d'échange avec l'extérieur), ce capteur de température 13 est de préférence situé après la convergence de ces diverses tubulures, sur le collecteur qui regroupe les divers écoulements. Le régulateur 11 comporte ici un panneau de commande 14 muni d'un clavier numérique pour la saisie de certains paramètres par l'utilisateur, tels que le type de fluide frigorigène utilisé dans le circuit, le modèle du ou des compresseurs. En variante, l'injection des informations utiles peut se faire par l'introduction d'un support magnétique ou informatique préparé ailleurs. Le régulateur 11 comporte également, ici, une mémoire 15 pour le stockage des paramètres entrés par l'utilisateur mais également d'un certain nombre de données préenregistrées telles que les abaques (bibliothèques) des fluides frigorigènes et les plages d'application des différents modèles de compresseurs utilisables dans l'installation 1. Ces données préenregistrées permettent ainsi à l'utilisateur de n'entrer que deux paramètres : le type de fluide frigorigène et le modèle du compresseur. Le régulateur 11 reçoit en entrée les signaux de mesure provenant des capteurs 12 et 13. La mesure de la pression de condensation HP transmise par le capteur 12 permet au régulateur 11 de déterminer la température de condensation par simple conversion à l'aide des abaques de ce fluide frigorigène, stockées dans la mémoire 15. In the diagram of FIG. 1, this sensor 13 is situated on the portion of pipe located at the outlet of the condenser 3 at the inlet of the expander 4, but it can, in a variant, be located on the secondary pipe 7, when exist. When the condenser 3 is multiple (with several exchange pipes with the outside), this temperature sensor 13 is preferably located after the convergence of these various pipes, on the manifold which groups the various flows. The regulator 11 here comprises a control panel 14 provided with a keypad for entering certain parameters by the user, such as the type of refrigerant used in the circuit, the model of the compressor or compressors. Alternatively, the injection of useful information can be done by introducing a magnetic or computer media prepared elsewhere. The regulator 11 also comprises, here, a memory 15 for the storage of the parameters entered by the user but also a certain number of pre-recorded data such as the abacuses (libraries) of the refrigerants and the ranges of application of the different models. compressors usable in the installation 1. This prerecorded data thus allows the user to enter only two parameters: the type of refrigerant and the model of the compressor. The regulator 11 receives as input the measurement signals coming from the sensors 12 and 13. The measurement of the condensing pressure HP transmitted by the sensor 12 enables the regulator 11 to determine the condensation temperature by simple conversion using the abacuses of FIG. this refrigerant, stored in the memory 15.

A partir de la mesure de la température TL transmise par le capteur 13, le régulateur 11 calcule la différence entre la température de condensation précédemment déterminée et la température du liquide sous-refroidi TL afin d'obtenir la valeur réelle du sous-refroidissement. Le régulateur 11 compare en permanence cette valeur réelle à une valeur de consigne de ce sous-refroidissement correspondant aux conditions idéales de fonctionnement du condenseur 3, où son efficacité est maximale. Dans le cas d'un condenseur à faible sous refroidissement contractuel présentant en sortie un réservoir tampon de liquide frigorigène 7A (de sorte que l'effet frigorifique du sous refroidissement sur la performance frigorifique est nul ou quasiment nul), la valeur de consigne du sous-refroidissement est une constante choisie par exemple entre 1 et 3 degrés en fonction des caractéristiques du condenseur. Dans le cas d'un condenseur à fort sous refroidissement utilisé sans réservoir de liquide (de sorte que l'effet frigorifique du sous-refroidissement a une influence directe sur la performance du détendeur 4 et donc sur celle de l'installation frigorifique), la valeur constante de consigne du sous-refroidissement est supérieure (par exemple, de l'ordre de 5 à 7° selon les caractéristiques du condenseur). From the measurement of the temperature TL transmitted by the sensor 13, the regulator 11 calculates the difference between the previously determined condensation temperature and the temperature of the subcooled liquid TL in order to obtain the real value of the subcooling. The regulator 11 continuously compares this actual value with a set value of this subcooling corresponding to the ideal conditions of operation of the condenser 3, where its efficiency is maximum. In the case of a condenser with low contract undercooling having as output a buffer tank of refrigerant 7A (so that the cooling effect of the subcooling on the cooling performance is zero or almost zero), the set value of the sub Cooling is a constant chosen for example between 1 and 3 degrees depending on the characteristics of the condenser. In the case of a high-cooling condenser used without a liquid reservoir (so that the cooling effect of the subcooling has a direct influence on the performance of the regulator 4 and therefore on that of the refrigeration plant), the The subcooling constant value is higher (for example, on the order of 5 to 7 ° depending on the characteristics of the condenser).

D'une manière générale, le sous-refroidissement doit être suffisamment différent de zéro pour garantir qu'il ne reste plus de vapeur à la sortie du condenseur 3, mais sans être trop important car le prélèvement de la chaleur dans le fluide frigorigène à l'état liquide nécessite d'augmenter le débit de l'air extérieur pulsé sur le condenseur 3, autrement dit la vitesse de rotation des moteurs 9, ce qui entraine une surconsommation de ces moteurs (leur puissance absorbée variant comme le cube de la vitesse de rotation). In general, the subcooling must be sufficiently different from zero to ensure that no steam remains at the outlet of the condenser 3, but without being too important because the heat removal in the refrigerant at the outlet of the condenser 3 liquid state requires increasing the flow of external air pulsed on the condenser 3, in other words the speed of rotation of the motors 9, which causes overconsumption of these engines (their power absorbed varying as the cube of the speed of rotation).

Contrairement aux systèmes de régulation connus, la variation de la pression de condensation n'est ici que la résultante du pilotage de la performance du condenseur 3, l'influence de la température extérieure réelle étant prise en compte, uniquement de manière indirecte dans la valeur du sous-refroidissement produit en réponse par le condenseur 3. Contrary to the known control systems, the variation of the condensation pressure is here only the result of controlling the performance of the condenser 3, the influence of the actual outside temperature being taken into account, only indirectly in the value subcooling produced in response by the condenser 3.

En fonction de l'écart entre les valeurs réelle et de consigne du sous-refroidissement, le régulateur 11 génère ensuite, ici via une fonction de transfert PID (Proportionnel Intégral Dérivé), des signaux de commande (16, 17) qui sont transmis aux moteurs de ventilation afin de réduire cet écart. Les signaux adressés par le régulateur aux moteurs de ventilation dépendent du type de commande utilisé. Selon un premier type, chaque moteur est mis en marche par une commande tout-ou-rien (enclenchement et coupure du moteur, ce qui correspond à une régulation par étage lorsqu'il y a plusieurs moteurs de ventilation (chacun de ces moteurs correspond à un étage). En pratique le régulateur fournit en sortie un signal progressif (par exemple 0-10V ou 4-20 mA), de sorte qu'il suffit d'intercaler un relais binaire à étage pour convertir la consigne progressive en signal étage par étage. Selon deux autres types, les moteurs ont une commande par variation de fréquence, auquel cas la variation progressive des signaux émis par le régulateur 11 est convertie en une variation de fréquence pour moduler de manière continue la vitesse de rotation des moteurs de ventilation, ou alors les moteurs admettent une commande directe à commutation de pôles qui sont asservis à un système électronique, auquel cas le régulateur agit sur cet asservissement. As a function of the difference between the actual and the set point values of the subcooling, the regulator 11 then generates, here via a transfer function PID (Proportional Integral Derivative), control signals (16, 17) which are transmitted to the ventilation motors to reduce this gap. The signals sent by the controller to the fan motors depend on the type of control used. According to a first type, each engine is started by an on-off command (switching on and off the engine, which corresponds to a regulation per stage when there are several ventilation motors (each of these engines corresponds to In practice, the regulator outputs a progressive signal (for example 0-10V or 4-20 mA), so that it suffices to insert a binary relay with a stage to convert the progressive setpoint into a floor-by-floor signal. According to two other types, the motors have a frequency variation control, in which case the progressive variation of the signals emitted by the regulator 11 is converted into a frequency variation to continuously modulate the rotational speed of the ventilation motors. or else the motors admit a direct command to pole switching which are controlled by an electronic system, in which case the regulator acts on this servocontrol.

En pratique ces deux derniers cas sont les plus performants, dans la mesure où ils mettent à profit la propriété des machines à couple quadratique, ce qui permet de faire varier la puissance absorbée des moteurs comme le cube du rapport de vitesse. Contrairement aux dispositifs de régulation connus, l'objectif du régulateur 11 n'est pas de limiter au maximum la pression de condensation mais de permettre au condenseur d'être aussi performant que possible dans le contexte de l'installation (débit masse du compresseur). Le régulateur 11 prend avantageusement en compte la plage d'utilisation du compresseur 2 (valeurs minimum et maximum de la pression de condensation HP en fonction de la pression d'évaporation) qui est fonction du modèle de ce compresseur et du fluide frigorigène utilisé. Les données relatives aux limites de fonctionnement de différents modèles de compresseurs sont stockées en permanence dans la mémoire 15 et peuvent être mises à jour par une liaison externe, par exemple lorsque des évolutions sur les plages de fonctionnement de certains de ces modèles sont introduites par les constructeurs. Certaines limites spécifiques telles que la pression de condensation HP maximale, peuvent nécessiter une mesure de la basse pression BP, celle-ci étant réalisée par un capteur de pression située en entrée du compresseur 2. Lors de conditions de fonctionnement hors de la plage de d'utilisation du compresseur 2, comme cela est le cas lors de la mise en régime ou en cas de défaillance des moteurs de ventilation 9, le régulateur 11 bascule temporairement dans un mode de dépassement de plage dans laquelle il transmet aux moteurs de ventilation 9 des signaux de commande permettant de ramener le plus rapidement possible le compresseur 2 dans sa plage d'utilisation. Dès que c'est le cas, le régulateur 11 rebascule automatiquement en mode d'optimisation du sous-refroidissement. Ainsi, il y a avantageusement deux modes de régulation, selon que le compresseur est sollicité dans sa plage d'utilisation (régulation normale sur la base de l'optimisation) ou en dehors (régulation de limite, par suivi de la limite basse ou par forçage de la limite haute). Par ailleurs, en cas de défaillance d'un des deux capteurs 12 et 13, le régulateur 11 passe avantageusement en un mode dégradé dans lequel il transmet des signaux de commande aux moteurs de ventilation 9 permettant d'amener la pression de condensation à une valeur de consigne prédéterminée cohérente pour que l'installation 1 ne tombe pas en panne. La régulation permet avantageusement un redémarrage du compresseur 2 sous la plus faible pression possible atteignable par le système frigorifique pour minimiser les pointes de courant au démarrage. Après l'arrêt du compresseur 2, la régulation persiste un certain temps ce qui se traduit par la diminution simultanée de la pression de condensation et de la ventilation jusqu'à son arrêt et l'atteinte d'un point d'équilibre où la température de condensation est proche de la température de l'air extérieur. De ce fait, le redémarrage du compresseur se fait sous pression de condensation réduite ce qui limite le travail du compresseur et donc le courant d'appel nécessaire pour son démarrage. In practice these last two cases are the most efficient, insofar as they take advantage of the property of the quadratic torque machines, which makes it possible to vary the power absorbed by the motors, such as the cube of the gear ratio. Unlike the known regulating devices, the objective of the regulator 11 is not to limit the condensation pressure as much as possible but to allow the condenser to be as efficient as possible in the context of the installation (mass flow of the compressor) . The regulator 11 advantageously takes into account the range of use of the compressor 2 (minimum and maximum values of the HP condensation pressure as a function of the evaporation pressure) which is a function of the model of this compressor and the refrigerant used. The data relating to the operating limits of different models of compressors are stored permanently in the memory 15 and can be updated by an external link, for example when changes in the operating ranges of some of these models are introduced by the manufacturers. Certain specific limits such as the maximum HP condensation pressure, may require a measurement of the low BP pressure, which is performed by a pressure sensor located at the inlet of the compressor 2. During operating conditions outside the range of d 2, as is the case during the start-up or in the event of failure of the ventilation motors 9, the regulator 11 temporarily switches to an over-range mode in which it transmits to the ventilation motors 9 control signals enabling the compressor 2 to be brought back as quickly as possible within its operating range. As soon as it is the case, the regulator 11 automatically switches back to subcooling optimization mode. Thus, there are advantageously two modes of regulation, depending on whether the compressor is solicited within its range of use (normal regulation on the basis of optimization) or outside (limit regulation, by monitoring the low limit or by forcing the upper limit). Moreover, in the event of failure of one of the two sensors 12 and 13, the regulator 11 advantageously switches to a degraded mode in which it transmits control signals to the ventilation motors 9 making it possible to bring the condensation pressure to a value predetermined setpoint coherent so that the installation 1 does not fail. The regulation advantageously allows a restart of the compressor 2 under the lowest possible pressure achievable by the refrigeration system to minimize the peak current at startup. After stopping the compressor 2, the regulation persists for a certain time which results in the simultaneous decrease of the condensation pressure and ventilation until it stops and the achievement of an equilibrium point where the temperature condensation is close to the outside air temperature. As a result, the compressor is restarted under reduced condensing pressure, which limits the work of the compressor and therefore the inrush current required for its startup.

Enfin, le dispositif de régulation 10 comporte avantageusement une alarme 18 reliée au régulateur 11 et adaptée à se déclencher lorsque la valeur du sous-refroidissement dépasse un seuil prédéterminé pendant une période également prédéterminée. En effet l'objectif de la régulation étant de limiter le sous- refroidissement, une valeur élevée de ce dernier, pendant une certaine durée, engendre une forte suspicion de présence d'incondensable ou de surcharge en fluide dans l'installation 1. La régulation permet accessoirement de détecter et d'informer l'utilisateur, par l'interface homme-machine s'il existe, de certaines défaillances inhérentes au processus de condensation, notamment la suspicion de présence d'incondensables ou de surcharge en fluide frigorigène dans le cas d'une installation sans réservoir de fluide frigorigène (cette suspicion peut être déclenchée lorsque le sous-refroidissement devient trop élevé, au-delà d'un seuil prédéterminé ; puisque la régulation limite précisément ce sous- refroidissement, la situation d'un sous-refroidissement élevé permanent ou dont la durée dépasse un seuil donné sera reconnu comme une anomalie). Finally, the control device 10 advantageously comprises an alarm 18 connected to the regulator 11 and adapted to trigger when the subcooling value exceeds a predetermined threshold for a period also predetermined. Indeed the objective of the regulation being to limit the subcooling, a high value of the latter, for a certain period, generates a strong suspicion of presence of incondensable or fluid overload in the installation 1. The regulation incidentally allows to detect and inform the user, through the man-machine interface if it exists, of certain failures inherent in the condensation process, in particular the suspicion of presence of incondensables or refrigerant overload in the case an installation without a refrigerant tank (this suspicion can be triggered when the subcooling becomes too high, beyond a predetermined threshold, since the regulation precisely limits this subcooling, the situation of a sub-cooling permanent high cooling or whose duration exceeds a given threshold will be recognized as an anomaly).

On peut noter que la régulation, en limitant l'engorgement du condenseur, permet de réduire la charge en fluide frigorigène de l'installation. En effet, le fait de prendre en compte le sous-refroidissement pour gérer le fonctionnement du condenseur évite précisément que cette charge augmente ce qui évite de grandes variations de celle-ci. Comme le sous-refroidissement concerne la phase condensée, alors que c'est cette phase liquide qui représente la plus grande partie de la masse de fluide frigorigène dans le condenseur 3, son contrôle tend à bien contrôler cette masse totale de fluide ; il en découle que, par rapport aux installations classiques où il y a de fortes variations, notamment en cas de HP flottante, il n'est pas nécessaire de pouvoir gérer de grandes quantités de fluide frigorigène. Il peut être rappelé ici que, dans le cas d'une installation sans réservoir, si la charge en fluide frigorigène devient trop importante, il peut en découler que le condenseur soit noyé, créant un sous-refroidissement important. Or, comme indiqué ci-dessous, la régulation pourra détecter cette situation en tant qu'anomalie. On appréciera que le système ne demande aucun réglage supplémentaire, en dehors du choix du type de compresseur utilisé ainsi que du choix du fluide frigorigène. Aucun capteur de température d'air extérieur n'est nécessaire, ce qui implique que le soleil ou le vent n'ont aucune incidence directe sur le fonctionnement de l'installation. Selon une variante non représentée, l'installation frigorifique peut comporter plusieurs détendeurs et évaporateurs montés en parallèle. Selon une autre variante non représentée, l'installation ne comporte qu'un seul moteur de ventilation ou au contraire leur nombre est supérieur à deux, par exemple égal à quatre ou plus. Selon encore d'autres variantes non représentées : - l'extraction de chaleur au condenseur est réalisée de façon indirecte grâce à un dispositif aéro-réfrigérant muni d'un circuit d'eau refroidissant le condenseur, ce circuit d'eau étant lui-même refroidi par des moteurs de ventilation ; - le réservoir tampon est omis ou disposé en série entre la sortie du condenseur et l'entrée du détendeur ; et/ou - la consigne appliquée au sous-refroidissement peut être rendue variable à long terme, par exemple en fonction de la saison, tout en restant 5 constante à l'échelle d'une journée, voire d'une semaine. De nombreuses autres variantes sont possibles en fonction des circonstances, et l'on rappelle à cet égard que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés. It can be noted that the regulation, by limiting the congestion of the condenser, reduces the refrigerant charge of the installation. Indeed, the fact of taking into account the subcooling to manage the operation of the condenser precisely prevents this load increases which avoids large variations thereof. As the subcooling concerns the condensed phase, while it is this liquid phase which represents the greater part of the refrigerant mass in the condenser 3, its control tends to control this total mass of fluid; it follows that, compared to conventional installations where there are strong variations, especially in the case of floating HP, it is not necessary to be able to handle large quantities of refrigerant. It may be recalled here that, in the case of a tankless installation, if the refrigerant charge becomes too large, it may result that the condenser is flooded, creating a substantial subcooling. However, as indicated below, the regulation can detect this situation as an anomaly. It will be appreciated that the system does not require any additional adjustment, apart from the choice of the type of compressor used as well as the choice of refrigerant. No outdoor air temperature sensor is required, which means that the sun or wind does not have a direct impact on the operation of the installation. According to a variant not shown, the refrigeration system may comprise several expander and evaporator mounted in parallel. According to another variant not shown, the installation has only one ventilation motor or on the contrary their number is greater than two, for example equal to four or more. According to still other variants not shown: - the extraction of heat to the condenser is carried out indirectly through an air-cooling device provided with a water circuit cooling the condenser, this water circuit being itself cooled by ventilation motors; the buffer tank is omitted or placed in series between the outlet of the condenser and the inlet of the expander; and / or the set point applied to subcooling can be made variable in the long term, for example depending on the season, while remaining constant at the scale of a day, or even a week. Many other variants are possible depending on the circumstances, and it is recalled in this regard that the invention is not limited to the examples described and shown.

Claims

REVENDICATIONS1. A method of cooling an enclosure, such as a room, comprising successively: the step of compressing a refrigerant in gaseous form until it reaches a condensation pressure (HP); the step of extracting a portion of the heat of said refrigerant by means of a heat extraction device (9) cooperating with a condenser (3) for condensing said refrigerant and subcooling it at a subcooled liquid temperature (TL); the step of relaxing the refrigerant at a low pressure (BP); the step of evaporating said refrigerant by absorbing part of the heat contained in the air of said enclosure to be cooled; the step of returning said refrigerant fluid in a closed loop to the step of compressing a new cycle; said method being characterized in that it comprises the step of regulating the power supplied by said heat extraction device (9) essentially as a function of subcooling defined by the difference between the condensation temperature corresponding to said pressure of condensation and said temperature of liquid undercooled.

2. Cooling method according to claim 1, characterized in that said step of regulating comprises the step of continuously measuring the difference between the value of said subcooling with a set value.

3. Cooling method according to claim 2, characterized in that said setpoint value is a constant determined according to the characteristics of said condenser (3).

4. Cooling method according to one of claims 2 or 3, characterized in that said step of controlling comprises after said step of measuring the difference, the step of generating control signals (16, 17) of said device extracting heat (9) to reduce said gap.

5. Cooling method according to one of claims 1 to 4, characterized in that said heat extraction device comprises at least one ventilation motor (9) stirring a cooling medium directly on the condenser (3).

6. Refrigeration installation adapted to the implementation of the method according to any one of claims 1 to 5 and comprising: - a condenser (3); an evaporator (5); - a compressor (2) disposed between the inlet (3a) of said condenser (3) and the outlet (5b) of said evaporator (5); - an expansion member (4) disposed between the outlet (3d) of said condenser (3) and the inlet (5a) of said evaporator (5); - ducts (6a, 6b, 6c, 6d) for connecting these elements (2, 3, 4, 5) forming a closed loop circuit adapted to the circulation of a refrigerant; a heat extraction device (9) to said condenser (3); characterized in that it comprises a regulating device (10) comprising a first pressure sensor (12) disposed between the outlet (2b) of said compressor (2) and the inlet (4a) of said expansion member (4), a second temperature sensor (13) disposed between the outlet (3d) of said condenser (3) and the inlet (4a) of said expansion member (4) and a regulator (11) adapted to determine and transmit a regulation setpoint said extraction device (9) essentially according to the evolution of the subcooling of said refrigerant as detected from said first and second sensors (12, 13).

7. Refrigeration plant according to claim 6, characterized in that said regulator (11) is adapted, when the operating conditions of said compressor (2) are beyond its range of application, to switch to a mode of overrun. range in which said controller (11) transmits to said extraction device (9) control signals to bring back as quickly as possible said compressor (2) in its range of use.

8. Refrigeration installation according to one of claims 6 or 7, characterized in that said regulator (11) is adapted, in case of failure of at least one of said two sensors (12, 13) to switch in a degraded mode wherein said regulator (11) transmits control signals to said extraction device (9) for bringing the condensation pressure to a predetermined consistent setpoint so that said plant does not fail.

9. Refrigeration plant according to one of claims 6 to 8, characterized in that said regulating device (10) comprises an alarm (18) connected to said regulator (11) and adapted to be triggered when the subcooling value exceeds a predetermined threshold for a period also predetermined.

10. Refrigeration installation according to one of claims 6 to 9, characterized in that said regulator (11) comprises a memory (15) for storing the parameters entered by the user and a certain number of pre-recorded data such as the charts of the refrigerants and the range of application of said compressor (2).