FR2963408A1 - Systeme de climatisation, notamment d'un vehicule automobile, comprenant une boucle de climatisation et une boucle secondaire cooperant avec la boucle de climatisation - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un système de climatisation (1), notamment d'un véhicule automobile, comprenant une boucle de climatisation (2) et une boucle secondaire (3) dans laquelle circule un fluide caloporteur et coopérant avec la boucle de climatisation (2), la boucle secondaire (3) comprenant un point amont (11) et un point aval (12) entre lesquels sont ménagés une conduite principale (14) comprenant un module de stockage thermique (8) et une conduite de dérivation (15) du module de stockage thermique (8). Le fluide caloporteur circule simultanément à l'intérieur de la conduite principale (14) et de la conduite de dérivation (15).
Description
Système de climatisation, notamment d'un véhicule automobile, comprenant une boucle de climatisation et une boucle secondaire coopérant avec la boucle de climatisation.
L'invention est du domaine des installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation d'un véhicule automobile. Elle a pour objet une méthode pour la mise en oeuvre d'une boucle secondaire pourvue d'un module de stockage thermique intégrée à un système de climatisation équipant un véhicule automobile. Elle a aussi pour objet une telle boucle secondaire ainsi qu'un tel système de climatisation.
Un véhicule automobile est équipé d'un système de climatisation pour modifier les paramètres aérothermiques à l'intérieur d'un habitacle du véhicule. Une telle modification est obtenue à partir de la distribution d'un flux d'air à l'intérieur de l'habitacle. A cet effet, le système de climatisation comprend une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation principalement constituée d'un boîtier à l'intérieur duquel circule le flux d'air préalablement à sa diffusion à l'intérieur de l'habitacle.
Le système de climatisation comprend également une boucle de climatisation à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant. La boucle de climatisation comprend un évaporateur disposé dans le boîtier de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour refroidir le flux d'air préalablement à sa distribution dans l'habitacle.
Selon une variante de réalisation, la boucle de climatisation comprend aussi un échangeur fluide réfrigérant/fluide caloporteur pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et un fluide caloporteur circulant à l'intérieur d'une boucle secondaire.
La boucle secondaire comprend un module de stockage thermique pourvu d'un matériau de stockage thermique, notamment un matériau à changement de phase, apte à stocker et échanger de la chaleur avec le fluide caloporteur. Le module de stockage thermique est notamment destiné à emmagasiner de la chaleur et, de ce fait, à refroidir le fluide caloporteur.
La boucle de climatisation comprend un point amont et un point aval entre lesquels est ménagé un canal principal pourvu du module de stockage thermique et un canal de contournement du module de stockage thermique. Le point amont 10 est pourvu d'une vanne trois-voies apte à permettre une circulation du fluide caloporteur soit à l'intérieur du canal principal, soit à l'intérieur du canal de contournement. La vanne trois-voies fonctionne de telle sorte qu'elle permet la circulation du fluide caloporteur à l'intérieur du canal principal ou du canal de contournement, en interdisant une circulation dans l'autre canal. Un tel système 15 de climatisation est notamment décrit dans le document FR2937588.
Toutefois, les systèmes de climatisation équipant un véhicule électrique ou hybride présentent la particularité de ne pas disposer à tout moment d'une source de chaleur et d'un moyen de mise en oeuvre d'un compresseur de la boucle de 20 climatisation, en raison de l'absence ou de la mise à l'arrêt du moteur thermique du véhicule. Un tel système de climatisation mérite d'être amélioré pour être plus performant, notamment pour les systèmes de climatisation équipant un véhicule électrique ou hybride.
25 Plus particulièrement, il est recherché de disposer d'un système de climatisation apte à dégivrer un échangeur de chaleur extérieur de la boucle de climatisation. L'échangeur de chaleur extérieur, généralement disposé en face avant du véhicule, est prévu pour permettre un échange de chaleur entre un flux d'air extérieur et le fluide réfrigérant. Dans certaines conditions d'utilisation, 30 l'échangeur de chaleur extérieur tend à se recouvrir de givre, ce qui perturbe voire empêche, le transfert thermique entre le fluide réfrigérant et le flux d'air extérieur. Il est donc souhaitable de disposer d'un système de climatisation apte à dégivrer rapidement l'échangeur de chaleur extérieur en cas de nécessité, sans détériorer, de façon excessive, le coefficient de performance de la boucle de climatisation.
D'une manière générale, il est souhaitable d'améliorer un tel système de climatisation pour pouvoir stocker puis restituer, de manière contrôlée, des calories ou des frigories à l'intérieur du module de stockage thermique, tout en optimisant le coefficient de performance de la boucle de climatisation associée à la boucle secondaire pourvue du module de stockage thermique.
Le but de la présente invention est de proposer un système de climatisation comprenant une boucle secondaire permettant de stocker et/ou de restituer, de manière contrôlée et efficace, indifféremment des calories ou des frigories à l'intérieur d'un module de stockage thermique de la boucle secondaire, sans détériorer, de façon excessive, le coefficient de performance d'une boucle de climatisation du système de climatisation et associée à la boucle secondaire par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur. Plus particulièrement, un but de la présente invention est de permettre un dégivrage rapide et efficace d'un échangeur de chaleur extérieur la boucle de climatisation.
Selon la présente invention, un système de climatisation, notamment d'un véhicule automobile, comprend une boucle de climatisation et une boucle secondaire dans laquelle circule un fluide caloporteur et coopérant avec la boucle de climatisation, la boucle secondaire comprenant un point amont et un point aval entre lesquels sont ménagés une conduite principale comprenant un module de stockage thermique et une conduite de dérivation du module de stockage thermique. Selon la présente invention, le fluide caloporteur circule simultanément à l'intérieur de la conduite principale et de la conduite de dérivation.
Selon une première variante, une première quantité de fluide caloporteur circulant dans la conduite principale est différente d'une deuxième quantité de fluide caloporteur circulant dans la conduite de dérivation.
Avantageusement, la première quantité de fluide caloporteur circulant dans la conduite principale est inférieure à la deuxième quantité de fluide caloporteur circulant dans la conduite de dérivation. Plus particulièrement, la deuxième quantité de fluide caloporteur circulant dans la conduite de dérivation est supérieure à cinq fois la première quantité de fluide caloporteur circulant dans la conduite principale.
10 Selon une deuxième variante, une première quantité de fluide caloporteur circulant dans la conduite principale est égale à une deuxième quantité de fluide caloporteur circulant dans la conduite de dérivation.
Selon la première variante, une première section de la conduite principale est 15 différente d'une deuxième section de la conduite de dérivation.
Plus particulièrement, la première section de la conduite principale est inférieure à la deuxième section de la conduite de dérivation. Notamment, la deuxième section de la conduite de dérivation est supérieure à cinq fois la première section 20 de la conduite principale.
Selon la deuxième variante, la conduite principale et la conduite de dérivation comportent une section identique.
25 Un système de climatisation de la présente invention est tel que la boucle de climatisation et la boucle secondaire comportent conjointement un échangeur de chaleur fluide caloporteur/fluide réfrigérant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la 30 description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la5 présente invention et l'exposé de sa réalisation, mais aussi, le cas échéant, contribuer à sa définition sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique de principe d'un système de climatisation selon la présente invention, et - les figures 2 à 4 sont des variantes de réalisation du système de climatisation illustré sur la figure 1.
Sur les figures, un système de climatisation 1 comprend une boucle de climatisation 2 et une boucle secondaire 3 coopérant avec la boucle de climatisation 2.
Le système de climatisation 1 est destiné à équiper un véhicule automobile pour modifier les paramètres aérothermiques d'un flux d'air destiné à être distribué à l'intérieur d'un habitacle du véhicule automobile. Le véhicule automobile est notamment un véhicule hybride ou électrique dont la propulsion est assurée, au moins partiellement ou totalement, par une source d'alimentation électrique.
La modification des paramètres aérothermiques est obtenue à partir de la distribution d'un flux d'air principal 4 à l'intérieur de l'habitacle. Le flux d'air principal 4 circule à l'intérieur d'un boîtier 5, par exemple réalisé en matière plastique, préalablement à sa diffusion à l'intérieur de l'habitacle. Pour modifier la température du flux d'air principal 4 préalablement à sa distribution dans l'habitacle, le boîtier 5 loge au moins un échangeur de chaleur intérieur 6.
Selon diverses variantes de réalisation de la boucle de climatisation 2, l'échangeur de chaleur intérieur 6 est susceptible de refroidir ou de réchauffer le flux d'air principal 4 le traversant.
La boucle de climatisation 2 comporte notamment un échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 7 afin de permettre un transfert thermique entre un fluide réfrigérant circulant à l'intérieur de la boucle de climatisation 2 et un fluide caloporteur circulant à l'intérieur de la boucle secondaire 3. De façon classique, la boucle de climatisation comprend également un compresseur, au moins un organe de détente et un échangeur de chaleur extérieur.
Le fluide réfrigérant est indifféremment un fluide sous-critique, tel que celui connu sous la dénomination R134a ou analogue, ou un fluide supercritique, tel que l'un de ceux connus sous les appellations R744 ou analogue. Le fluide caloporteur est par exemple constitué d'un mélange d'eau et de glycol.
La boucle secondaire 2 comporte un module de stockage thermique 8 comprenant un matériau de stockage thermique, notamment un matériau à changement de phase, tel que de la paraffine ou analogue. Le module de stockage thermique 8 est destiné à stocker des calories ou des frigories en vue de les restituer ultérieurement.
Selon une variante de réalisation illustrée sur la figure 1 présentant une vue schématique de principe du système de climatisation 1 de la présente invention, le module de stockage thermique 8 est apte à stocker de la chaleur pour la restituer ultérieurement au fluide caloporteur qui la transfère au fluide réfrigérant en vue de dégivrer l'échangeur de chaleur extérieur 9 de la boucle de climatisation 2.
L'échangeur de chaleur extérieur 9 est notamment disposé en face avant du véhicule pour permettre un transfert thermique entre le fluide réfrigérant et un flux d'air extérieur 10 le traversant. Selon les modes de fonctionnement de la boucle de climatisation 2 et les conditions climatiques extérieurs, l'échangeur de chaleur extérieur 9 est susceptible de se givrer lors de la traversée du flux d'air extérieur 10.
30 Dans certaines circonstances d'utilisation, il est souhaité de restituer la chaleur emmagasinée à l'intérieur du module de stockage thermique 8 pour dégivrer l'échangeur de chaleur extérieur 9.25 La boucle secondaire 3 comporte un point amont 11 disposé en amont du module de stockage thermique 8 et un point aval 12 disposé en aval du module de stockage thermique 8 selon un sens de circulation 13 du fluide caloporteur à l'intérieur de la boucle secondaire 3.
On définit une conduite principale 14 s'étendant entre le point amont 11 et le point aval 12 dans laquelle est disposé le module de stockage thermique 8.
La boucle secondaire 3 comporte également une conduite de dérivation 15 du module de stockage thermique 8. La conduite de dérivation 15 s'étend entre le point amont 11 et le point aval 12 pour former une dérivation par rapport à la conduite principale 14.
En complément, la boucle secondaire 3 comporte une pompe 16 pour faire circuler le fluide caloporteur.
La présente invention propose avantageusement de permettre une circulation simultanée de quantités déterminées respectives QI et Q2 de fluide caloporteur à l'intérieur de la conduite principale 14 et de la conduite de dérivation 15.
Une telle circulation simultanée est une circulation en régime stationnaire dans le sens où la circulation n'est pas un régime transitoire entre un passage d'un état dans lequel le fluide caloporteur circule à l'intérieur de la conduite principale 14 et un autre état dans lequel le fluide caloporteur circule à l'intérieur de la conduite de dérivation 15. Ainsi, le fluide caloporteur s'écoule simultanément à l'intérieur de la conduite principale 14 et de la conduite de dérivation 15. Autrement dit, au même moment, une première quantité QI de fluide caloporteur s'écoule à l'intérieur de la conduite principale 14 tandis qu'une deuxième quantité Q2 de fluide caloporteur circule à l'intérieur de la conduite de dérivation 15.
Il en résulte une configuration avantageuse entre une utilisation optimisée du module de stockage thermique 8 et un maintien élevé d'un coefficient de performance COP de la boucle de climatisation 2.
Selon une première forme de réalisation, les quantités QI et Q2 sont identiques. Ainsi, les quantités QI et Q2 vérifient l'équation [1] : Q1 = Q2 [1]
Dans ce cas-là, le fluide caloporteur est réparti au point amont 11 en proportion égale vers la conduite principale 14 et vers la conduite de dérivation 15. Une telle méthode est préférentiellement mise en oeuvre à partir d'une conduite principale 14 et une conduite de dérivation 15 qui présentent une section S identique.
Selon une deuxième forme de réalisation représentée schématiquement sur la figure 1, les quantités QI et Q2 sont distinctes l'une de l'autre. Ainsi, les quantités QI et Q2 vérifient l'équation [2] : Q1 # Q2 [2]
Une telle méthode résulte, par exemple, d'une conduite principale 14 de section S1 et d'une conduite de dérivation 15 de section S2 différentes vérifiant l'équation [3] SI # S2 [3]
Plus particulièrement, il est visé par la présente invention de proposer une méthode selon laquelle la première quantité Q1 est strictement inférieure à la deuxième Q2, les quantités QI et Q2 vérifiant l'équation [4] : QI < Q2 [4]
Une telle méthode résulte par exemple d'une conduite principale 14 de section SI inférieure à une conduite de dérivation 15 de section S2 vérifiant l'équation [5] : SI < S2 [5] A titre d'exemple, le conduite principale 14 est par exemple une conduite d'une section strictement inférieure à 75 mm2 tandis que la conduite de dérivation 15 est d'une section strictement supérieure à 75 mm2. Préférentiellement, le conduite principale 14 est d'un premier diamètre Dl égal à 6 mm tandis que le conduite de dérivation 15 est d'un deuxième diamètre D2 strictement supérieur à 6 mm.
Plus particulièrement encore, il est visé par la présente invention de proposer une méthode selon laquelle la deuxième quantité Q2 est strictement supérieure à cinq fois la première quantité Q1, les quantités QI et Q2 vérifiant l'équation [6] : 5 * QI <Q2 [6]
Une telle méthode résulte, par exemple, d'une conduite principale 14 de section SI et d'une conduite de dérivation 15 de section S2 vérifiant l'équation [7] : 5*S1 <S2 [7]
Par exemple, le conduite principale 14 est d'un premier diamètre Dl est inférieur à 2,6 mm tandis que le conduite de dérivation 15 est d'un deuxième diamètre D2 qui est égal à 6 mm.
20 Par exemple encore, le conduite principale 14 est d'un premier diamètre D1 est inférieur à 1,26 mm tandis que le conduite de dérivation 15 est d'un deuxième diamètre D2 est égal à 4 mm.
La présente invention trouve une application avantageuse pour un système de 25 climatisation 1 relativement quelconque en ce qui concerne l'agencement de la boucle secondaire 3 et a fortiori en ce qui concerne l'agencement de la boucle de climatisation 2.
Toutefois, la présente invention est particulièrement avantageuse pour les 30 systèmes de climatisation 1 décrits sur les figures 2 à 4 présentant des variantes de réalisation du système de climatisation illustré sur la figure 1 15 Sur la figure 2, le système de climatisation 1 comprend la boucle de climatisation 2, la boucle secondaire 3 et une boucle tertiaire 126 parcouru par un fluide caloporteur.
La boucle de climatisation 2 comprend un compresseur 104, un échangeur de chaleur tertiaire fluide réfrigérant / liquide caloporteur 106, un premier dispositif de détente 108, un premier échangeur de chaleur 110, un deuxième dispositif de détente 112 et l'échangeur de chaleur intérieur 6.
Avantageusement, le compresseur 104 est électrique et alimenté en énergie par une batterie du véhicule. Les premier dispositif de détente 108 et le deuxième dispositif de détente 112 sont des détendeurs électroniques ou alternativement, un détendeur thermostatique.
Selon un sens d'écoulement du fluide réfrigérant à l'intérieur de la boucle de climatisation 2, le premier dispositif de détente 108 est placé en amont du premier échangeur de chaleur 110 et le deuxième dispositif de détente 112 est placé en aval du premier échangeur de chaleur 110. En d'autres termes, le premier dispositif de détente 108 est localisé en entrée du premier échangeur de chaleur 110 et le deuxième dispositif de détente 112 est localisé en sortie du premier échangeur de chaleur 110.
La boucle tertiaire 126 comprend une pompe tertiaire 118, une vanne tertiaire 120, un radiateur 122, un échangeur de chaleur air / liquide caloporteur 124 et l'échangeur de chaleur tertiaire fluide réfrigérant / liquide caloporteur 106. Le radiateur 122 est localisé à l'intérieur du boîtier 5 et permet le chauffage du flux d'air principal 5. L'échangeur de chaleur air / liquide caloporteur 124 est localisé au niveau de la face avant et est, en conséquence, traversé par le flux d'air extérieur 10.
Le liquide caloporteur circulant à l'intérieur de la boucle tertiaire 126 est, par exemple, de l'eau glycolée.
La vanne tertiaire 120 est une vanne trois-voies permettant de diriger le liquide caloporteur de la boucle tertiaire 126 soit vers le radiateur 122, soit vers l'échangeur de chaleur air / liquide caloporteur 124. En effet, le radiateur 122 et l'échangeur de chaleur air / liquide caloporteur 124 sont disposés en parallèle par rapport à la pompe tertiaire 118 et à l'échangeur de chaleur tertiaire fluide réfrigérant / liquide caloporteur 106.
La boucle secondaire 2 dans laquelle circule le fluide caloporteur comprend la pompe 16, une vanne secondaire 134, un deuxième échangeur de chaleur 136 et l'échangeur de chaleur extérieur 9. La boucle secondaire 2 peut également comporter un premier échangeur auxiliaire 130 et/ou un deuxième échangeur auxiliaire 132 agencés entre la pompe 16 et la vanne secondaire 134.
La vanne secondaire 134 est une vanne trois-voies permettant de diriger le fluide caloporteur de la boucle secondaire 2 soit vers le deuxième échangeur de chaleur 136, soit vers l'échangeur de chaleur extérieur 9.
En effet, le deuxième échangeur de chaleur 136 et l'échangeur de chaleur 20 extérieur 9 sont disposés en parallèle par rapport à la pompe 16 et la vanne secondaire 134.
La boucle secondaire 3 et la boucle tertiaire 126 sont indépendantes l'une de l'autre. Plus précisément, la boucle secondaire 3 et la boucle tertiaire 126 sont 25 fluidiquement indépendantes, c'est-à-dire que le fluide caloporteur circulant à l'intérieur de la boucle secondaire 2 ne circule pas à l'intérieur de la boucle tertiaire 126.
La boucle secondaire 3 et la boucle tertiaire 126 sont également fluidiquement 30 indépendantes de la boucle de climatisation 2 dans laquelle circule le fluide réfrigérant.
Ainsi, le fluide caloporteur, circulant dans la boucle secondaire 3, le liquide caloporteur circulant dans la boucle tertiaire 126 et le fluide réfrigérant circulant dans la boucle de climatisation 2 ne peuvent se mélanger.
La boucle secondaire 3 échange thermiquement avec la boucle de climatisation 2 par l'intermédiaire d'un dispositif d'échange thermique 140.
Selon l'exemple de réalisation présenté, le dispositif d'échange thermique 140 est constitué du premier échangeur de chaleur 110 de la boucle de climatisation 2, du deuxième échangeur de chaleur 136 de la boucle secondaire 3 et du module de stockage thermique 8.
Le dispositif d'échange thermique 140 comprend également une enceinte 142 fermée. Ainsi, le premier échangeur de chaleur 110 de la boucle de climatisation 2, le deuxième échangeur de chaleur 136 de la boucle secondaire 3 et le module de stockage thermique 8 sont logés à l'intérieur de l'enceinte 142.
Les deux échangeurs de chaleur du dispositif d'échange thermique 140, i.e le premier échangeur de chaleur 110 de la boucle de climatisation 2 et le deuxième échangeur de chaleur 136 de la boucle secondaire 3, sont distincts l'un de l'autre. En effet, le premier échangeur de chaleur 110 et le deuxième échangeur de chaleur 136 appartiennent respectivement à la boucle de climatisation 2 et à la boucle secondaire 3.
Le dispositif d'échange de chaleur 140 est raccordé à la fois à la boucle de climatisation 2 et à la boucle secondaire 3. Pour ce faire, il comprend une première entrée 144 et une première sortie 146 reliées au premier échangeur de chaleur 110 et à la boucle de climatisation 2.
Le dispositif d'échange de chaleur 140 comprend également une deuxième entrée 148 et une deuxième sortie 150 reliées au deuxième échangeur de chaleur 136 et à la boucle secondaire 3.
Sur la figure 3, la boucle de climatisation 2 comprend, notamment, dans le sens de circulation en circuit fermé du fluide réfrigérant, un compresseur 214, apte à assurer une circulation du fluide réfrigérant à l'intérieur de la boucle de climatisation 2, un premier échangeur de chaleur 216, fonctionnant en tant que condenseur 216 et apte à réchauffer le flux d'air principal 4, un premier organe de détente 218, tel que, par exemple, un détendeur électronique ou un détendeur thermostatique, l'échangeur de chaleur extérieur 9, un deuxième organe de détente 222, l'échangeur de chaleur intérieur 6 fonctionnant en tant qu'évaporateur et apte à déshumidifier et/ou refroidir le flux d'air principal 4, et un accumulateur 226. En sortie, l'accumulateur 226 est relié à l'entrée du compresseur 214.
Le premier échangeur de chaleur 216 et l'échangeur de chaleur intérieur 6 sont placés à l'intérieur du boîtier 5 débouchant en différentes zones de l'habitacle. Le premier échangeur de chaleur 216 et l'échangeur de chaleur intérieur 6 sont aptes à réchauffer et/ou refroidir le flux d'air principal 4 débouchant dans l'habitacle, notamment dans une zone agencée pour le désembuage du pare-brise, une zone d'aération centrale et une zone pour les pieds.
Ainsi le flux d'air principal 4 traverse, alternativement ou consécutivement, le premier échangeur de chaleur 216 et/ou l'échangeur de chaleur intérieur 6. En particulier, selon un exemple de réalisation, un volet de mixage, non représenté, est agencé à l'intérieur du boîtier 5 afin de permettre une répartition du flux d'air principal 4 entre le premier échangeur de chaleur 216 et l'échangeur de chaleur intérieur 6.
Avantageusement, l'échangeur de chaleur intérieur 6 est disposé en amont du premier échangeur de chaleur 216, selon un sens de circulation du flux d'air principal 4 à l'intérieur du boîtier 5. Préférentiellement, la totalité du flux d'air principal 4 traverse l'échangeur de chaleur intérieur 6 avant de traverser et/ou contourner le premier échangeur de chaleur 216.
La boucle de climatisation 2 comporte une première branche de contournement 236, disposée en parallèle du premier organe de détente 218. La première branche de contournement 236 et le premier organe de détente 218 sont avantageusement interposés entre un premier point de connexion 252 et un deuxième point de connexion 254 de la boucle de climatisation 2.
Le premier point de connexion 252 et le deuxième point de connexion 254 sont interposés successivement entre le premier échangeur de chaleur 216 et l'échangeur de chaleur extérieur 9, selon le sens de circulation en circuit fermé du fluide réfrigérant. Préférentiellement, la première branche de contournement 236 comporte une première vanne de contrôle 230, apte à prendre une position d'ouverture ou une position de fermeture permettant respectivement d'autoriser ou d'interdire la circulation du fluide réfrigérant à l'intérieur de la première voie de contournement 236.
La boucle de climatisation 2 comporte une deuxième branche de contournement 242, disposée en parallèle du deuxième organe de détente 222 et de l'échangeur de chaleur intérieur 6. La deuxième branche de contournement 242 est agencée entre, d'une part, un troisième point de connexion 258, disposé en amont du deuxième organe de détente 222, et, d'autre part, un quatrième point de connexion 260, disposé en aval de l'échangeur de chaleur intérieur 6. Avantageusement, le quatrième point de connexion 260 est disposé en amont de l'accumulateur 226.
Préférentiellement, la deuxième branche de contournement 242 comporte une deuxième vanne de contrôle 240, apte à prendre une position d'ouverture ou une position de fermeture permettant respectivement d'autoriser ou d'interdire la circulation du fluide réfrigérant à l'intérieur de la deuxième branche de contournement 242.
Dans les diverses configurations de la boucle de climatisation 2, de façon privilégiée, le premier organe de détente 218 et le deuxième organe de détente 222 sont aptes à prendre des positions de fermeture lorsque, respectivement, la première vanne de contrôle 230 et la deuxième vanne de contrôle 240 sont en position d'ouverture.
L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 7 est disposé sur la boucle de climatisation 2 entre le premier échangeur de chaleur 216 et le premier point de connexion 252. Un échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur auxiliaire 246 est interposé entre l'échangeur de chaleur extérieur 9 et le troisième point de connexion 258. Ces dispositions visent à permettre un stockage de l'énergie à l'intérieur du module de stockage thermique 8 installé sur la boucle secondaire 3.
Sur la figure 4, la boucle de climatisation 2 comprend un compresseur 304, un premier dispositif de détente 306, l'échangeur de chaleur extérieur 9, une vanne de contrôle 310, un deuxième dispositif de détente 312 et l'échangeur de chaleur intérieur 6 et une bouteille 316.
Le compresseur 304 est avantageusement électrique et est alimenté en énergie par la batterie du véhicule. Le premier dispositif de détente 306 et le deuxième dispositif de détente 312 sont disposés en série par rapport à l'échangeur de chaleur extérieur 9. Plus précisément, le premier dispositif de détente 306 est localisé en entrée de l'échangeur de chaleur extérieur 9 et le deuxième dispositif de détente 312 est localisé en sortie de l'échangeur de chaleur extérieur 9.
La boucle secondaire 3 comprend la pompe 16, des vannes de régulation 324, accessoirement des échangeurs auxiliaires 326 tels que la batterie du véhicule électrique du véhicule, le système de traction ou de propulsion du véhicule ou tout autre dispositif électrique dégageant de la chaleur, le module de stockage thermique 8, l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 7, un échangeur de chaleur complémentaire fluide réfrigérant / fluide caloporteur 332, optionnellement un dispositif de chauffage électrique 334, une vanne de commande 336, un radiateur 338 et un échangeur de chaleur supplémentaire air / fluide caloporteur 340.
L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 7 est relié à la boucle de climatisation 2 en aval du compresseur 304 selon le sens de circulation du fluide réfrigérant. Autrement dit, l'entrée de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 7 est relié à la sortie du compresseur 304.
L'échangeur de chaleur complémentaire fluide réfrigérant / fluide caloporteur 332 est relié à la boucle de climatisation 2 et permet un échange de chaleur (frigories ou calories) entre le fluide caloporteur et le fluide réfrigérant. L'échangeur de chaleur complémentaire fluide réfrigérant / fluide caloporteur 332 est relié à la boucle de climatisation en amont du compresseur 304 selon le sens de circulation du fluide réfrigérant. Autrement dit, la sortie de l'échangeur de chaleur complémentaire fluide réfrigérant / fluide caloporteur 332 est relié à l'entrée du compresseur 304.
Le dispositif de chauffage électrique 334 est un dispositif optionnel et comprend des éléments résistifs non représentés, tels que des pierres à coefficient de température positif, permettant de convertir de l'énergie électrique en provenance de la batterie du véhicule en énergie thermique. Ces éléments résistifs permettent donc de chauffer le fluide caloporteur.
Le radiateur 338 est localisé à l'intérieur du boîtier 5 et permet un échange de chaleur entre le flux d'air principal 4 traversant le radiateur 338 et le fluide caloporteur.
L'échangeur de chaleur supplémentaire air / fluide caloporteur 340 est localisé en 30 face avant du véhicule et permet un échange de chaleur entre le flux d'air extérieur 10 et le fluide caloporteur.
Les divers modes de réalisation présentés précédemment proposent que le fluide caloporteur circule simultanément à l'intérieur de la conduite principale 14 et de la conduite de dérivation 15. Selon les configurations, la première quantité QI de fluide caloporteur circulant dans la conduite principale 14 est différente, en particulier inférieure, de la deuxième quantité Q2 de fluide caloporteur circulant dans la conduite de dérivation 15.
Particulièrement, la deuxième quantité Q2 de fluide caloporteur circulant dans la conduite de dérivation 15 est supérieure à cinq fois la première quantité QI de fluide caloporteur circulant dans la conduite principale 14. Notamment, la deuxième quantité Q2 de fluide caloporteur circulant dans la conduite de dérivation 15 est supérieure à vingt fois la première quantité QI de fluide caloporteur circulant dans la conduite principale 14.
Selon les spécifications du système de climatisation 1, la puissance de stockage thermique est de l'ordre de 350W, notamment pour un débit de fluide caloporteur inférieur ou égal à 15 kilogramme par heure.
Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de réalisation décrits précédemment.
Claims (1)
- REVENDICATIONS1.- Système de climatisation (1), notamment d'un véhicule automobile, comprenant une boucle de climatisation (2) et une boucle secondaire (3) dans laquelle circule un fluide caloporteur et coopérant avec la boucle de climatisation (2), la boucle secondaire (3) comprenant un point amont (11) et un point aval (12) entre lesquels sont ménagés une conduite principale (14) comprenant un module de stockage thermique (8) et une conduite de dérivation (15) du module de stockage thermique (8), caractérisé en ce que le fluide caloporteur circule simultanément à l'intérieur de la conduite principale (14) et de la conduite de dérivation (15).2.- Système de climatisation (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première quantité (QI) de fluide caloporteur circulant dans la conduite principale (14) est différente d'une deuxième quantité (Q2) de fluide caloporteur circulant dans la conduite de dérivation (15).3.- Système de climatisation (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première quantité (QI) de fluide caloporteur circulant dans la conduite principale (14) est inférieure à la deuxième quantité (Q2) de fluide caloporteur circulant dans la conduite de dérivation (15).4.- Système de climatisation (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la deuxième quantité (Q2) de fluide caloporteur circulant dans la conduite de dérivation (15) est supérieure à cinq fois la première quantité (QI) de fluide caloporteur circulant dans la conduite principale (14).5.- Système de climatisation (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que qu'une première quantité (QI) de fluide caloporteur circulant dans la conduite principale (14) est égale à une deuxième quantité (Q2) de fluide caloporteur circulant dans la conduite de dérivation (15). 186.- Système de climatisation (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'une première section (SI) de la conduite principale (14) est différente d'une deuxième section (S2) de la conduite de dérivation (15).7.- Système de climatisation (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la première section (SI) de la conduite principale (14) est inférieure à la deuxième section (S2) de le conduite de dérivation (15).8.- Système de climatisation (1) selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la deuxième section (S2) de la conduite de dérivation (15) est supérieure à cinq fois la première section (SI) de la conduite principale (14).9.- Système de climatisation (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la conduite principale (14) et la conduite de dérivation (15) comportent une section (S) identique. 2010.- Système de climatisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boucle de climatisation (2) et la boucle secondaire (3) comportent conjointement un échangeur de chaleur fluide caloporteur/fluide réfrigérant (7). 15
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