FR3038370B1 - Procede d'amelioration de la performance d'un condenseur d'un groupe de froid et dispositif d'amelioration de la performance d'un condenseur d'un groupe de froid - Google Patents

Procede d'amelioration de la performance d'un condenseur d'un groupe de froid et dispositif d'amelioration de la performance d'un condenseur d'un groupe de froid Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne un procédé d'amélioration de la performance d'un condenseur d'un groupe de froid, le procédé comprenant les étapes suivantes : veille sur le fonctionnement du ventilateur, calcul par le processeur d'une première différence entre, d'une part, une température du liquide frigorigène en entrée du condenseur mesurée par un premier capteur de température et, d'autre part, une température du liquide frigorigène en sortie du condenseur mesurée par un deuxième capteur de température, si à un instant to la première différence est inférieure à une première valeur Vc de consigne stockée dans la mémoire du moyen de contrôle et si le ventilateur est sollicité, alors l'algorithme met en œuvre une étape de temporisation du brumisateur, si l'étape de temporisation du brumisateur aboutit à une étape d'arrêt du brumisateur, alors l'algorithme revient à l'étape de veille, sinon le procédé comprend une étape de modulation du débit d'eau fourni par la pompe au brumisateur jusqu'à une étape d'arrêt du brumisateur. L'invention concerne également le dispositif d'amélioration de la performance du condenseur.

Description

Procédé d’amélioration de la performance d’un condenseur d’un groupe de froid et dispositif d’amélioration de la performance d’un condenseur d’un groupe de froid
La présente invention se rapporte au domaine des groupes de froid ou autrement appelé groupe de refroidissement et plus particulièrement au contrôle de température du condenseur à air d’un groupe de froid.
Généralement, un groupe de froid comprend les organes suivants : un évaporateur, un compresseur, un condenseur, un détendeur, un système de circulation, un fluide thermodynamique ou fluide frigorigène.
Le principe de fonctionnement du groupe de froid est le suivant. Le fluide frigorigène circulant à l’intérieur du groupe de froid va être le siège de phénomènes modifiant son état. Il va subir des cycles de condensation et de vaporisation en fonction de la zone du circuit dans laquelle il circule, ce phénomène de changement d’état ou de phase se traduisant par une restitution de chaleur lors de sa condensation et une absorption de chaleur lors de sa vaporisation.
Dans l’évaporateur, le fluide se vaporise. Pour ceci, il récupère les calories, par exemple lors du refroidissement de marchandises ou d’un air ambiant, la chaleur latente de vaporisation étant fournie par le médium de refroidissement qui se refroidit.
À l’entrée de l’évaporateur, le fluide est de manière générale constitué par 80 % de liquide et 20 % de vapeur
À la sortie de l’évaporateur, le fluide est de manière générale en vapeur basse pression surchauffée. On dit qu’il est sous régime sec.
De manière non limitative un évaporateur peut comprendre une plaque d’aluminium emboutie comme un échangeur à plaque, des serpentins possédant ou non des ailettes pour améliorer la surface des échanges thermiques.
Quant au compresseur, il absorbe les vapeurs issues de l’évaporateur, les comprime et les refoule vers le condenseur, influant aussi par ce biais, une force motrice assurant le mouvement du fluide.
À l’entrée du compresseur, le fluide est en vapeur basse pression surchauffée
À la sortie du compresseur, le fluide est en vapeur haute pression.
Quant au détendeur, il permet d’abaisser la pression du fluide frigorigène à partir du liquide frigorigène haute pression sortant du condenseur.
À l’entrée du détendeur, le liquide est en haute pression sous-refroidi.
À la sortie du détendeur, le fluide est un mélange liquide - vapeur, dans des proportions par exemple de 80 % de liquide et 20 % de vapeur.
Quant au système de circulation, il s’agit d’un circuit de tubulures par exemple et ce de manière non limitative de cuivre, ou d’inox, permettant de transférer le fluide d’un organe à un autre du circuit.
Quant au fluide frigorigène, il s’agit d’un fluide qui se présente tout au long du cycle frigorifique sous sa forme liquide, vapeur, ou sous la forme d’un mélange liquide vapeur.
Quant au condenseur, il permet des échanges thermiques entre le fluide sorti du compresseur, et le « médium de refroidissement ». Ce médium pouvant être de l’air, de l’eau, un mélange eau glycolée. Dans le cas d’un groupe de froid destiné à un circuit frigorifique, d’une installation, le médium sera le plus souvent l’air extérieur. En circulant dans le condenseur, le fluide va se refroidir et venir progressivement à l’état liquide.
À l’entrée du condenseur, le fluide est en vapeur haute pression surchauffée.
À la sortie du condenseur, le fluide est en liquide haute pression sous refroidi.
Il existe plusieurs sortes de condenseurs. Les condenseurs à air sont les plus fréquemment rencontrés pour les installations de refroidissement faibles et moyennes capacités. Le médium de refroidissement est l’air disponible dans l’environnement immédiat du condenseur. La performance énergétique de l’ensemble sera donc tributaire de la quantité de calories échangées du condenseur vers l’air ambiant. On comprend donc immédiatement que plus la température de l’air ambiant est élevée, plus les échanges thermiques seront mauvais, ce qui abaisse l’efficacité globale de l’installation.
Pour aider au refroidissement du condenseur, il existe déjà des dispositifs comprenant un brumisateur.
Généralement, un brumisateur comprend au moins les organes suivants : une alimentation d’eau, un groupe moteur pompe, une rampe de brumisation comportant au moins une buse, des tubulures reliant les différents organes les uns aux autres.
En outre, d’autres organes peuvent être compris dans le dispositif de brumisation tels qu’un adoucisseur d’eau, un filtre particulaire, un destructeur de bactéries, un régulateur, un circuit de reflux, un manomètre, un dispositif de pilotage et / ou d’asservissement, une électrovanne de rampe.
Le principe de fonctionnement du brumisateur est le suivant. L’eau à émettre par le brumisateur est amenée à une pompe actionnée par un moteur dont l’ensemble est appelé groupe moteur pompe. L’eau est mise sous pression par la pompe, dont le débit est régulé par la vitesse de rotation du moteur. À la sortie de la pompe, l’eau sous pression est injectée dans un système de tubulure reliant la pompe à une rampe de brumisation. La rampe de brumisation comporte une ou plusieurs buses de diamètre en sortie d’eau par exemple et de manière non limitative, de quelques microns à quelques 1/10 de millimètre.
Les fonctionnalités des organes du brumisateur sont les suivantes.
L’alimentation d’eau relie l’ensemble du dispositif de brumisation à une source d’eau qui peut-être l’eau du réseau ou une eau de récupération.
Le groupe moteur pompe permet la distribution de l’eau à la ou aux rampes de brumisation. Il permet de réguler le débit d’eau souhaité dans le réseau de brumisation et il permet la mise sous pression de l’eau. Il comprend au moins un moteur et une pompe, le moteur entraînant l’axe de pompe. Le moteur peut-être piloté et asservi par un organe de pilotage afin de faire varier la pression et le débit souhaité en sortie de pompe
La rampe de brumisation permet l’implantation des buses en nombre et suivant un espacement calculé en fonction du débit souhaité. Elle comporte au moins une buse. Elle peut être en métal, par exemple et de manière non limitative, de l’inox ou en nylon.
Les buses sont des composants percés de chaque côté. Elles sont fixées de manière étanche à la rampe de brumisation. L’orifice de la buse en contact avec la rampe de brumisation comporte un percement permettant l’entrée de l’eau circulant dans la rampe. À l’autre extrémité de la buse, un orifice de pulvérisation de quelques microns à quelques 1/10 de millimètre permet la sortie de l’eau sous forme de gouttelettes de brouillard d’eau.
Les tubulures permettent le transfert de l’eau d’un organe à un autre du dispositif. Les tubulures peuvent être de manière non limitative en métal comme par exemple de l’inox, ou en matière synthétique tel que par exemple un nylon armé.
L’adoucisseur d’eau permet de diminuer la teneur en calcaire de l’eau qui à terme pourrait venir boucher l’orifice de pulvérisation des buses.
Le filtre particulaire permet d’éliminer les particules solides contenues dans l’eau, qui pourraient avoir un effet de bouchage des orifices de buses de pulvérisation. Le filtre particulaire est dimensionné en fonction de l’orifice des buses, il peut par exemple et de manière non limitative être composé d’un filtre à sable, un filtre à membrane, des dispositifs de filtre plissés ou encore des filtres thermo-soudés en polypropylène.
Le filtre anti organique est destiné à détruire les organismes vivants pouvant être contenu dans l’eau comme par exemple des algues ou des bactéries. Le filtre anti organique peut être composé, par exemple et de manière non limitative, par un dispositif de lampes UV.
Le régulateur permet de réguler le débit et la pression de l’eau en sortie de la pompe. Il peut être mécanique, ou motorisé. Dans ce dernier cas, il peut être piloté par un organe de pilotage.
Le circuit de reflux muni d’un clapet anti retour, permet de réinjecter une quantité d’eau en sortie de pompe vers l’amont de la pompe, lorsque le débit en sorti de pompe est supérieur au débit souhaité au niveau de la sortie de l’ensemble du dispositif de buses.
Le manomètre permet de vérifier les paramètres pression d’eau en sortie de pompe. Cet organe peut être relié à un dispositif de pilotage afin que ce dernier puisse avoir connaissance de ces informations.
L’organe de pilotage comporte un organe de pilotage recevant des consigna via une programmation. Il peut en outre comporter un écran didactique donnant des informations ou permettant d’aller naviguer dans le programme.
L’électrovanne de rampe permet d’ouvrir ou non l’alimentation en eau d’une rampe en fonction des consignes données par l’organe de pilotage.
La performance d’un groupe de froid mettant en œuvre un condenseur à air, dépend de la performance du condenseur à refroidir le fluide frigorifique. Par exemple, par température estivale, les besoins de production de froid vont être généralement plus importants, alors que l’air extérieur sera lui-même réchauffé par la saison.
Pour pallier ce problème, bon nombre de condenseur disposent d’au moins un ventilateur afin de braser une plus grande quantité d’air, et favoriser ainsi les échanges thermiques. Mais le bénéfice attendu des ventilateurs se révèle aussi limité par la température de l’air, et de plus se révèle extrêmement énergivore. De fait, les concepteurs de groupe de froid ont tendance à sur-dimensionner les installations afin de réduire l’impact de ce problème.
Le document US 4,028,906 enseigne un condenseur refroidi par un brouillard d’eau aspiré par un ventilateur pour qu’il traverse le condenseur. Le brouillard d’eau et le ventilateur sont mis en route dès que le condenseur fonctionne. Ceci entraîne donc un refroidissement du condenseur de manière peu efficace et très énergivore avec une consommation d’eau peu optimisée.
D’autres solutions peuvent être mises en œuvre en utilisant les propriétés adiabatiques de l’eau comme dans le document US 4,974,422. Dans ce cas, la solution consiste à arroser les condenseurs et leur environnement proche. L’eau au contact de l’air chaud va se transformer en vapeur et pour réaliser ce changement d’état va absorber des calories de l’air ambiant. Cette technique si elle se révèle efficace, reste empirique et génère une forte consommation d’eau.
Les scientifiques se sont intéressés à ce problème, et notamment l’université de Nancy, avec la publication de la thèse de Julien Tissot « Amélioration des performances énergétiques et environnementales des systèmes frigorifiques au moyen de la brumisation des condenseurs à air» du 7 octobre 2011.
Cet important ouvrage, a permis de préciser la manière dont les échanges thermiques peuvent-être améliorés par un dispositif de brumisation couplé à un condenseur à air d’un groupe de froid. Cette étude a conduit entre autre, à déterminer une taille de buse souhaitable, à déterminer les paramètres souhaitables sur la distance parcourue par le brouillard d’eau, son débit, et la vitesse de l’air en amont du condenseur.
Dans le cadre de ses conclusions, l’auteur de cette thèse dresse un certain nombre de perspectives et de paramètres pouvant-être pris en compte pour améliorer l’efficacité d’un dispositif de brumisation couplé à un condenseur à air :
- « prendre en compte l’influence de l’échangeur sur la modification de l’écoulement d’air et la dispersion du spray (obstacle, recirculation, etc.),
- Optimiser la quantité d’eau brumisée en utilisant plusieurs rampes de buses permettant de réduire fortement le débit d’eau lorsque l’humidité est relativement élevée,
- Définir les effets de la dynamique de dispersion et d’évaporation liée à l’utilisation de plusieurs sprays brumisés côte à côte (interaction entre jets, optimisation de la position des buses),
-Adapter la régulation (débit d’air, température de condensation) des machines frigorifiques à la brumisation,
- Utiliser un système de brumisation moins gourmand en énergie (pompes ou buses plus adaptées). »
Cependant, certaines possibilités plus efficaces n’ont pas été évoquées.
La présente invention se propose de palier un ou plusieurs inconvénients de l’art antérieur et notamment de proposer un procédé de contrôle de la température d’un condenseur à l’aide d’un brumisateur efficace et facile à mettre en place.
Cet objectif est atteint grâce à un procédé d’amélioration de la performance d’un condenseur d’un groupe de froid dans lequel circule un fluide frigorigène, le groupe de froid comprenant au moins un condenseur, au moins un ventilateur apte à favoriser les échanges thermiques entre l’air ambiant et le condenseur, un brumisateur d’eau comprenant au moins une rampe de buses, le brumisateur comprenant en outre une pompe apte à réguler le débit d’eau fourni aux buses du brumisateur, la pompe étant contrôlée par un moyen de contrôle comprenant au moins une mémoire et un processeur, le processeur mettant en œuvre un algorithme stocké dans la mémoire du moyen de contrôle, l’algorithme mettant en œuvre les étapes suivantes du procédé :
- veille sur le fonctionnement du ventilateur,
-calcul par le processeur d’une première différence entre, d’une part, une température du liquide frigorigène en entrée du condenseur mesurée par un premier capteur de température et, d’autre part, une température du liquide frigorigène en sortie du condenseur mesurée par un deuxième capteur de température,
-si à un instant to la première différence est inférieure à une première valeur Vc de consigne stockée dans la mémoire du moyen de contrôle et si le ventilateur est sollicité, alors l’algorithme met en œuvre une étape de temporisation du brumisateur,
-si l’étape de temporisation du brumisateur aboutit à une étape d’arrêt du brumisateur, alors l’algorithme revient à l’étape de veille, sinon le procédé comprend une étape de modulation du débit d’eau fourni par la pompe au brumisateur jusqu’à une étape d’arrêt du brumisateur.
Selon une autre particularité, l’étape de veille sur le fonctionnement du ventilateur comprend une étape de surveillance par le moyen de contrôle de l’état de fonctionnement d’au moins un ventilateur pendant un mode de surveillance du moyen de contrôle.
Selon une autre particularité, l’étape de surveillance est mise en œuvre par un dispositif de détection de fonctionnement binaire disposé au niveau de l’alimentation électrique du ventilateur, le dispositif de détection envoyant au moyen de contrôle un signal représentatif de l’état sollicité ou non du ventilateur.
Selon une autre particularité, l’étape de surveillance est mise en œuvre par l’envoi au moyen de contrôle par le groupe de froid d’un signal représentatif de l’état sollicité ou non du ventilateur.
Selon une autre particularité, l’étape de temporisation du brumisateur comprend les étapes suivantes :
- le moyen de contrôle démarre une temporisation ixtemp, dans lequel i est un entier naturel compris entre zéro et l’infini et temp un intervalle de temporisation,
- si à un instant to + ixtemp, le ventilateur est toujours sollicité et que la première différence est toujours inférieure à la première valeur Vc de consigne, alors le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit DO de consigne maximale, sinon le moyen de contrôle revient à l’étape de surveillance,
- si à un instant to + (i+1)xtemp, le ventilateur est toujours sollicité, alors le processeur calcule une deuxième différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + ixtemp mesurée par le deuxième capteur de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température, sinon l’algorithme met en œuvre une étape d’arrêt du brumisateur,
- si la deuxième différence est inférieure à une deuxième valeur Vref de consigne, alors le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit DO de consigne maximale, sinon le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit D1 de consigne inférieur à la valeur DO de consigne maximale,
Selon une autre particularité, l’étape de modulation du débit d’eau fourni par la pompe au brumisateur comprend les étapes suivantes en incrémentant l’entier naturel i jusqu’à l’étape d’arrêt du brumisateur,
-si à l’instant to + (i+2) xtemp, le ventilateur est toujours sollicité ou si un recalcul de la première différence aboutit à une valeur inférieure à la première valeur Vc de consigne, le recalcul de la première différence étant la différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en entrée du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le premier capteur de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température, alors le processeur recalcule la deuxième différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température, sinon l’algorithme met en œuvre l’étape d’arrêt du brumisateur,
- si la deuxième différence recalculée est inférieure à la deuxième valeur Vref de consigne, alors le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit égale au débit de consigne précédent, sinon le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit de consigne inférieure au débit de consigne précédent.
Selon une autre particularité, l’étape de temporisation du brumisateur comprend les étapes suivantes :
- le moyen de contrôle démarre une temporisation ixtemp, dans lequel i est un entier naturel compris entre zéro et l’infini et temp un intervalle de temporisation,
- si à un instant to + ixtemp, le ventilateur est toujours sollicité et que la première différence est toujours inférieure à la première valeur Vc de consigne, alors le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit Dn de consigne minimale, sinon le moyen de contrôle revient à l’étape de surveillance,
- si à un instant to + (i+1)xtemp, le ventilateur est toujours sollicité, alors le processeur calcule une deuxième différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + ixtemp mesurée par le deuxième capteur de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température, sinon l’algorithme met en œuvre une étape d’arrêt du brumisateur,
- si la deuxième différence est inférieure à une deuxième valeur Vref de consigne, alors le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit Dn-1 de consigne supérieur à la valeur Dn de consigne minimale, sinon le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit Dn.
Selon une autre particularité, l’étape de modulation du débit d’eau fourni par la pompe au brumisateur comprend les étapes suivantes en incrémentant l’entier naturel i jusqu’à l’étape d’arrêt du brumisateur,
-si à l’instant to + (i+2) xtemp, le ventilateur est toujours sollicité ou si un recalcul de la première différence aboutit à une valeur inférieure à la première valeur Vc de consigne, le recalcul de la première différence étant la différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en entrée du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le premier capteur de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température, alors le processeur recalcule la deuxième différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température, sinon l’algorithme met en œuvre l’étape d’arrêt du brumisateur,
- si la deuxième différence recalculée est inférieure à la deuxième valeur Vref de consigne, alors le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit supérieur au débit de consigne précédent, sinon le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit de consigne au moins égale au débit de consigne précédent.
Selon une autre particularité, l’étape d’arrêt du brumisateur comprend l’étape suivante :
- envoi à la pompe par le moyen de contrôle d’un signal d’arrêt d’alimentation.
Selon une autre particularité, lorsque le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit de consigne inférieur ou supérieur au débit de consigne précédent, le moyen de contrôle récupère la valeur de consigne de débit dans un tableau stocké dans la mémoire du moyen de contrôle, le tableau comprenant un ensemble de valeurs Dj de consigne de débit rangées selon un ordre décroissant en partant d’une valeur maximale DO de consigne avec j=0 à une valeur Dn de débit minimale avec j=n et n représentant le nombre de valeurs de consigne inférieures à la valeur DO maximale de consigne.
L’invention concerne également un dispositif d’amélioration de la performance d’un condensateur d’un groupe de froid dans lequel circule un fluide frigorigène, le groupe de froid comprenant au moins un condenseur, au moins un ventilateur apte à favoriser les échanges thermiques entre l’air ambiant et le condenseur, un brumisateur d’eau comprenant au moins une rampe de buses, le brumisateur d’eau comprenant en outre une pompe apte à réguler le débit d’eau fourni aux buses du brumisateur, la pompe étant contrôlée par un moyen de contrôle comprenant au moins une mémoire et un processeur, un dispositif permettant de surveiller le fonctionnement du ventilateur et de mémoriser une information représentative du fonctionnement ou non du ou des ventilateurs, un premier capteur de température en entrée du condenseur et un deuxième capteur de température en sortie du condenseur, le processeur calculant une première différence entre , d’une part, une température du liquide frigorigène en entrée du condenseur mesurée par le premier capteur de température et, d’autre part, une température du liquide frigorigène en sortie du condensateur mesurée par le deuxième capteur de température, le dispositif comprenant en outre un moyen de comparaison de la première différence à une première valeur Vc de consigne stockée dans la mémoire du moyen de contrôle, le processeur mettant en œuvre un algorithme stocké dans la mémoire du moyen de contrôle, l’algorithme étant apte à mettre en œuvre une procédure mettant en œuvre une étape de temporisation du brumisateur,
-si l’étape de temporisation du brumisateur aboutit à une étape d’arrêt du brumisateur, alors l’algorithme revient à une étape de veille, sinon le procédé comprend une étape de modulation du débit d’eau fourni par la pompe au brumisateur jusqu’à une étape d’arrêt du brumisateur.
L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lequel :
- La figure 1 représente une vue schématique d’un groupe de froid,
- la figure 2 représente une vue schématique du brumisateur,
- la figure 3 représente la première partie d’un logigramme du procédé selon un premier mode de réalisation,
- la figure 4 représente la deuxième partie du logigramme de la figure 3,
- la figure 5 représente la troisième partie du logigramme de la figure 3,
- la figure 6 représente un logigramme du procédé selon une configuration du premier mode de réalisation avec i = 0,
- la figure 7 représente la deuxième partie du logigramme de la figure 6,
- la figure 8 représente la troisième partie du logigramme de la figure 6,
- la figure 9 représente le logigramme du procédé selon une configuration du deuxième mode de réalisation avec i = 0,
- la figure 10 représente la deuxième partie du logigramme de la figure 9,
- la figure 11 représente une partie du logigramme après une étape d’envoi par le moyen de contrôle à la pompe d’un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit Dj de consigne.
L’invention va être décrite en référence aux figures précédemment citées.
L’invention concerne un procédé d’amélioration de la performance d’un condenseur d’un groupe de froid dans lequel circule un fluide frigorigène.
Un groupe froid, représenté sur la figure 1, comprend généralement un évaporateur (A), un compresseur (B), un condenseur (C), un détendeur (D), un système (E) de circulation, un fluide thermodynamique ou fluide frigorigène qui circule (F) dans le système (E) de circulation.
Le groupe de froid de l’invention comprend au moins un condenseur (C), au moins un ventilateur (V) apte à favoriser les échanges thermiques entre l’air ambiant et le condenseur (C). Le groupe de froid du l’invention comprend en outre un brumisateur d’eau. Le brumisateur comprend au moins une rampe comportant des buses (6) d’éjection disposées le long de la ou des rampes. Le brumisateur d’eau comprend en outre au moins un groupe (2) moteur pompe apte à réguler le débit d’eau fourni aux buses (6) du brumisateur. Dans une configuration, le brumisateur peut comprendre une électrovanne (3) apte à fermer ou ouvrir la fourniture en eau des buses du brumisateur (1). Dans une configuration, le brumisateur peut comprendre une électrovanne par rampe. Dans suite de la description, nous appellerons « groupe moteur pompe » par « pompe ». La pompe (2) et l’éventuelle électrovanne (3) sont contrôlées par un moyen (5) de contrôle ou autrement appelé moyen de pilotage et/ou d’asservissement. Le brumisateur peut comprendre une ou plusieurs pompes contrôlées par le moyen de contrôle. Le brumisateur peut comprend une ou plusieurs électrovannes contrôlées par le moyen de contrôle.
Le groupe de froid avec condenseur (C) à air est destiné, par exemple, à refroidir un bâtiment et/ou des installations nécessitant la production de froid tels qu’une centrale frigorifique pour produire un froid positif ou négatif. Le groupe de froid comporte au moins deux capteurs (4, 5) de température installés à l’entrée et à la sortie du condenseur (C).
Le premier capteur (4) situé à l’entrée du condenseur (C) permet de mesurer une température Te générée par la température du fluide frigorigène qui est en vapeur haute pression surchauffée. Dans une configuration, la température Te mesurée peut être la température même du fluide frigorigène dans le cas d’une sonde in situ. Dans une autre configuration, la température Te mesurée est la température relevée à la surface de la tubulure (E) véhiculant le fluide frigorigène.
Le deuxième capteur (5) situé à la sortie du condenseur (C) permet de mesurer une température Ts du fluide frigorigène qui est en liquide haute pression sous-refroidi. Dans une configuration, la température Ts peut être la température même du fluide frigorigène dans le cas d’une sonde in situ. Dans une autre configuration, la température Ts mesurée est la température relevée à la surface de la tubulure (E) véhiculant le fluide frigorigène.
Le moyen (5) de contrôle surveille le fonctionnement du ou des ventilateurs. Cette surveillance peut être réalisée de manière non limitative par un ou des dispositifs de détection de fonctionnement binaire (non représentés) qui détectent l’alimentation électrique ou la non-alimentation électrique du ou des ventilateurs (V). Le ou les dispositifs de détection de fonctionnement binaire sont disposés au niveau de l’alimentation électrique de chaque ventilateur (V) du condenseur (C). Ce détecteur permet de savoir si le ventilateur (V) est en arrêt ou en marche. Ce détecteur peut être un contact sec. Ces détecteurs sont aptes à mémoriser et/ou envoyer au moyen de contrôle un signal représentatif de l’état sollicité ou non du ou des ventilateurs.
On dit qu’un ventilateur est sollicité quand il est alimenté électriquement pour faire tourner les pâles du ventilateur.
Dans un mode de réalisation, un ou des dispositifs de détection de fonctionnement sont disposés au niveau de l’alimentation du compresseur (B). Ce détecteur permet de savoir si le compresseur (B) fonctionne et par conséquent s’il transfère du fluide frigorigène de la zone de surchauffe vers la zone de désurchauffe.
Dans une autre mode de réalisation, cette surveillance est réalisée par l’envoi au moyen de contrôle par le groupe de froid d’un signal représentatif de l’état sollicité ou non du ventilateur.
D’autres modes de réalisation peuvent être envisagés pour surveiller l’état sollicité ou non du ou des ventilateurs.
La pompe (2) est munie d’un variateur qui pilote la vitesse de rotation du moteur et donc le débit de la pompe.
Le moyen (5) de contrôle commande ainsi le variateur de la pompe (2) et éventuellement l’ouverture et/ou la fermeture de la ou des électrovannes (3) en fonction d’informations provenant du condenseur (C), des premier et deuxième capteurs (4, 5) et des détecteurs de fonctionnement du ou des ventilateurs.
Le moyen (5) de contrôle peut comprendre un thermomètre qui indique au moyen de contrôle la température de l’air ambiant.
Ainsi, le capteur (4) de température à l’entrée du condenseur (C), le capteur (5) de température à la sortie du condenseur (C), le dispositif de détection de fonctionnement binaire du ventilateur (V), le variateur moteur de la pompe, les éventuelles électrovannes (3) et le thermomètre sont connectés au moyen (2) de contrôle. La connexion de ces différents organes au moyen (5) de contrôle peut être filaire. Elle peut aussi être sans fil avec, par exemple, un système d’émetteurs et de récepteurs permettant de véhiculer les informations recherchées vers le moyen de contrôle par l’intermédiaire de fréquence d’ondes.
Le brumisateur d’eau comporte au moins une rampe (1) de brumisation comportant au moins une buse (6) apte à générer un brouillard (7) d’eau. Le brumisateur est disposé dans une région extérieure au condenseur (C). Sa disposition est réalisée de telle sorte que la sollicitation du ventilateur (V) ne produise pas de courant d’air s’opposant à la pénétration du brouillard (7) d’eau produit par la ou les buses (6) du brumisateur. Le brumisateur (3) est relié à la pompe (2) via des tubulures (8).
Dans une configuration telle que représentée sur la figure 2, les buses (6) du brumisateur éjectent un brouillard (7) d’eau dans une zone (Z) de mélange à l’opposé de la direction du condenseur (C). Dans cette zone (Z) de mélange, le brouillard (7) d’eau et de l’air ambiant se mélange. Le mélange créé dans la zone (Z) de mélange est aspiré par le ou les ventilateurs (V) disposés de l’autre côté du condenseur (C) par rapport aux buses (6) afin que le mélange traverse le condenseur (C). Ainsi, le ou les ventilateurs accélèrent et favorisent le passage du mélange à travers le condenseur (C).En outre, d’autres organes peuvent généralement être compris dans le brumisateur tel qu’un adoucisseur (200) d’eau, un filtre (201) particulaire, un destructeur (202) de bactéries, un régulateur (203),un manomètre (204). En outre, la pompe (2) peut comprendre un circuit (205) de reflux.
La pompe (2) et l’éventuelle électrovanne (3) sont contrôlées par le moyen (5) de contrôle. Le moyen (5) de contrôle permet de décider si une pompe doit être mise en marche en fonction des conditions de fonctionnement du condenseur (C). Il permet aussi de décider du débit d’eau en sortie de pompe (2) en fonction des conditions de fonctionnement du condenseur (C). Il permet également de décider de l’ouverture ou la fermeture d’une ou plusieurs électrovannes (3) situées en amont des rampes de brumisation si le brumisateur comprend une ou des électrovannes.
Le moyen (5) de contrôle comprend au moins une mémoire et un processeur. Le processeur est apte à mettre en œuvre un algorithme stocké dans la mémoire du moyen de contrôle. L’algorithme mettant en œuvre les étapes suivantes de la procédure :
Le procédé, représenté sur les figures 3 à 5, comprend une étape (10) de veille sur le fonctionnement du ventilateur.
Selon une configuration, l’étape (10) de veille sur le fonctionnement du ventilateur comprend une étape (11) de surveillance par le moyen de contrôle de l’état de fonctionnement d’au moins un ventilateur pendant un mode de surveillance du moyen de contrôle.
Dans un mode de réalisation, la surveillance est réalisée par un dispositif de détection de fonctionnement binaire est disposé au niveau de l’alimentation électrique du ventilateur. Le dispositif envoie au moyen de contrôle un signal représentatif de l’état sollicité ou non du ou des ventilateurs. Le ventilateur peut arrêter de fonctionner ou d’être sollicité à un instant tf. tf représente l’instant où un ventilateur cesse d’être sollicité.
Dans un autre mode de réalisation, le surveillance est réalisée par l’envoi au moyen de contrôle par le groupe de froid d’un signal représentatif de l’état sollicité ou non du ventilateur.
Le procédé comprend une étape de calcul par le processeur d’une première différence (Te-Ts) entre, d’une part, une température Te à l’instant to du liquide frigorigène en entrée du condenseur mesurée par un premier capteur de température et, d’autre part, une température Ts à l’instant to du liquide frigorigène en sortie du condenseur mesurée par un deuxième capteur de température.
Si, à un instant to (11), la première différence (Te-Ts) est inférieure à une première valeur Vc de consigne stockée dans la mémoire du moyen de contrôle et si le ventilateur est sollicité, alors l’algorithme met en œuvre une étape de temporisation du brumisateur.
Si l’étape de temporisation du brumisateur aboutit à une étape (16) d’arrêt du brumisateur alors l’algorithme revient à l’étape (10) de veille, sinon le procédé comprend une étape de modulation du débit d’eau fourni par la pompe (2) au brumisateur (1) jusqu’à une étape (16) d’arrêt du brumisateur (1).
Étape de temporisation
Dans un premier mode de réalisation, l’étape de temporisation du brumisateur comprend les étapes suivantes.
Dans une étape (12), le moyen de contrôle démarre une temporisation ixtemp, dans lequel i est un entier naturel compris entre zéro et l’infini et temp un intervalle de temporisation.
Les figures 6, 7 et 8 représentent le logigramme du procédé avec i égal à zéro.
Si à un instant to + ixtemp (13), le ventilateur (V) est toujours sollicité et que la première différence (Te-Ts) aboutit toujours à une valeur égale à la première valeur Vc de consigne, alors le moyen (5) de contrôle envoie (14) à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur (1) selon un débit DO de consigne maximale et, si le brumisateur comprend une ou des électrovannes, à l’électrovanne un signal d’ouverture de l’électrovanne, sinon le moyen de contrôle revient à l’étape (10) de surveillance.
Le ventilateur (V) est toujours sollicité à l’instant to+ ixtemp, si l’instant tf n’est pas inférieur à to + ixtemp.
Si à un instant to + (i+1)xtemp (15), le ventilateur (V) est toujours sollicité, alors le processeur calcule (17.0) une deuxième différence (TsiTs(i+1 )) entre, d’une part, la température Tsi du liquide frigorigène en sortie du condenseur (C) à l’instant to + ixtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température et d’autre part la température Ts(i+1) du liquide frigorigène en sortie du condenseur (C) à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température, sinon l’algorithme met en œuvre l’étape (16) d’arrêt du brumisateur.
Le ventilateur (V) est toujours sollicité à l’instant to+ (i+1)xtemp, si l’instant tf n’est pas compris entre l’instant to + ixtemp et l’instant to + (i+1)xtemp.
Si la deuxième différence (Tsi-Ts(i+1 )) est inférieure à une deuxième valeur Vref de consigne, alors le moyen de contrôle envoie (19.1) à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur (1) selon un débit D0 de consigne maximale, sinon le moyen de contrôle envoie (18.1) à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur (1) selon un débit D1 de consigne inférieure à la valeur D0 de consigne maximale.
Dans un deuxième mode de réalisation, l’étape de temporisation du brumisateur comprend les étapes suivantes.
Dans une étape, le moyen de contrôle démarre une temporisation ixtemp, dans lequel i est un entier naturel compris entre zéro et l’infini et temp un intervalle de temporisation. Les figures 9 et 10 représentent le logigramme du procédé selon le deuxième mode de réalisation avec i égal à zéro.
Si à un instant to + ixtemp (13’), le ventilateur (V) est toujours sollicité et que la première différence (Te-Ts) aboutit toujours à une valeur égale à la première valeur Vc de consigne, alors le moyen (5) de contrôle envoie (14’) à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur (1) selon un débit Dn de consigne minimale et, si le brumisateur comprend une ou des électrovannes, à l’électrovanne un signal d’ouverture de l’électrovanne, sinon le moyen de contrôle revient à l’étape (10) de surveillance.
Le ventilateur (V) est toujours sollicité à l’instant to+ ixtemp, si l’instant tf n’est pas inférieur à to + ixtemp.
Si à un instant to + (i+1)xtemp (15’), le ventilateur (V) est toujours sollicité, alors le processeur calcule (17.0’) une deuxième différence (TsiTs(i+1 )) entre, d’une part, la température Tsi du liquide frigorigène en sortie du condenseur (C) à l’instant to + ixtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température et d’autre part la température Ts(i+1) du liquide frigorigène en sortie du condenseur (C) à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température, sinon l’algorithme met en œuvre l’étape (16’) d’arrêt du brumisateur.
Le ventilateur (V) est toujours sollicité à l’instant to+ (i+1)xtemp, si l’instant tf n’est pas compris entre l’instant to + ixtemp et l’instant to + (i+1)xtemp.
Si la deuxième différence (Tsi-Ts(i+1)) est inférieure à une deuxième valeur Vref de consigne, alors le moyen de contrôle envoie (19.1’) à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur (1) selon un débit Dn-1 de consigne supérieure à la valeur Dn de consigne minimale, sinon le moyen de contrôle envoie (18.1’) à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit Dn.
Étape de modulation du débit d’eau
Selon le premier mode de réalisation représenté sur les figures 3 à 5, l’étape de modulation du débit d’eau fourni par la pompe au brumisateur comprend les étapes suivantes en incrémentant l’entier naturel i jusqu’à l’étape d’arrêt du brumisateur. Les figures 6 à 8 représentent le procédé selon le premier mode de réalisation avec i égal à zéro.
Si à l’instant to + (i+2) xtemp (20.0), le ventilateur (V) est toujours sollicité ou si un recalcul de la première différence (Te(i+1 )-Ts(i+1 )) est inférieure à la première valeur Vc de consigne, alors le processeur recalcule (17.1) la deuxième différence (Ts(i+1)-Ts(i+2)), sinon l’algorithme met en œuvre l’étape (16) d’arrêt du brumisateur.
Le ventilateur (V) est toujours sollicité à l’instant to+ (i+2)xtemp, si l’instant tf n’est pas compris entre l’instant to + (i+1)xtemp et l’instant to + (i+2)xtemp.
Le recalcul de la première différence (Te(i+1 )-Ts(i+1 )) est la différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en entrée du condenseur à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le premier capteur (4) de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température,
Le recalcul de la deuxième différence (Ts(i+1)-Ts(i+2)) est la différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température,
Si la deuxième différence recalculée est inférieure à la deuxième valeur Vref de consigne (figure 4, figure 7), alors le moyen de contrôle envoie (19.2) à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur (1) selon un débit égale au débit de consigne précédent, sinon le moyen de contrôle envoie (18.2) à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit de consigne inférieure au débit de consigne précédent.
Si à l’instant to + (i+3) xtemp (20.1), le ventilateur (V) est toujours sollicité ou si un recalcul de la première différence (Te(i+2)-Ts(i+2)) est inférieure à la première valeur Vc de consigne, alors le processeur recalcule (17.2) la deuxième différence (Ts(i+2)-Ts(i+3)), sinon l’algorithme met en œuvre l’étape (16) d’arrêt du brumisateur.
Le ventilateur (V) est toujours sollicité à l’instant to+ (i+3)xtemp, si l’instant tf n’est pas compris entre l’instant to + (i+2)xtemp et l’instant to + (i+3)xtemp.
Le recalcul de la première différence (Te(i+2)-Ts(i+2)) est la différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en entrée du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le premier capteur (4) de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température,
Le recalcul de la deuxième différence (Ts(i+2)-Ts(i+3)) est la différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+3)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température,
Si la deuxième différence recalculée est inférieure à la deuxième valeur Vref de consigne, alors le moyen de contrôle envoie à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur (1) selon un débit égale au débit de consigne précédent, sinon le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit de consigne inférieure au débit de consigne précédent.
On comprend ainsi aisément, que dès que la différence entre deux périodes de mesure de température en sortie du condenseur (C), sera à nouveau supérieure à la deuxième valeur de consigne Vref, le débit de la pompe (2) viendra à nouveau baisser, en ordonnant au moteur de la pompe de tourner de telle manière que la consigne de débit de la pompe soit à la valeur de l’ensemble des consignes de débit du tableau, juste en dessous de la valeur à laquelle elle fonctionnait précédemment. Le principe est de rechercher un équilibre de fonctionnement.
On considère donc que l’équilibre sera atteint au temps i, lorsque Te au temps to + ixtemp, lorsque la différence entre Tsi et Ts(i+1) sera inférieure à Vref, alors dans ce cas on considérera que le débit de consigne utilisé par la pompe est insuffisant et on reviendra au débit utilisé au moment du cycle précédant.
Selon le deuxième mode de réalisation représenté sur les figures 9 et 10 avec i égal à zéro, l’étape de modulation du débit d’eau fourni par la pompe au brumisateur comprend les étapes suivantes en incrémentant l’entier naturel i jusqu’à l’étape d’arrêt du brumisateur.
Si à l’instant to + (i+2) xtemp (20.0’), le ventilateur (V) est toujours sollicité ou si un recalcul de la première différence (Te(i+1 )-Ts(i+1 )) est inférieure à la première valeur Vc de consigne, alors le processeur recalcule (17.1) la deuxième différence (Ts(i+1 )-Ts(i+2)), sinon l’algorithme met en œuvre l’étape (16’) d’arrêt du brumisateur.
Le ventilateur (V) est toujours sollicité à l’instant to+ (i+2)xtemp, si l’instant tf n’est pas compris entre l’instant to + (i+1)xtemp et l’instant to + (i+2)xtemp.
Le recalcul de la première différence (Te(i+1 )-Ts(i+1 )) est la différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en entrée du condenseur à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le premier capteur (4) de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température,
Le recalcul de la deuxième différence (Ts(i+1 )-Ts(i+2)) est la différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température,
Si la deuxième différence recalculée est inférieure à la deuxième valeur Vref de consigne, alors le moyen de contrôle envoie (19.2’) à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur (1) selon un débit supérieure au débit de consigne précédent, sinon le moyen de contrôle envoie (18.2’) à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit de consigne égale au débit de consigne précédent.
Si à l’instant to + (i+3) xtemp (20.T), le ventilateur (V) est toujours sollicité ou si un recalcul de la première différence (Te(i+2)-Ts(i+2)) est inférieure à la première valeur Vc de consigne, alors le processeur recalcule (17.2’) la deuxième différence (Ts(i+2)-Ts(i+3)), sinon l’algorithme met en œuvre l’étape (16’) d’arrêt du brumisateur.
Le ventilateur (V) est toujours sollicité à l’instant to+ (i+3)xtemp, si l’instant tf n’est pas compris entre l’instant to + (i+2)xtemp et l’instant to + (i+3)xtemp.
Le recalcul de la première différence (Te(i+2)-Ts(i+2)) est la différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en entrée du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le premier capteur (4) de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température,
Le recalcul de la deuxième différence (Ts(i+2)-Ts(i+3)) est la différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température et d’autre part la température du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + (i+3)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température,
Si la deuxième différence recalculée est inférieure à la deuxième valeur Vref de consigne, alors le moyen de contrôle envoie à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur (1) selon un débit supérieure au débit de consigne précédent, sinon le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit de consigne égale au débit de consigne précédent.
On comprend ainsi aisément, que dès que la différence entre deux périodes de mesure de température en sortie du condenseur (C), sera à nouveau supérieure à la deuxième valeur de consigne Vref, le débit de la pompe (2) viendra à nouveau baisser, en ordonnant au moteur de la pompe de tourner de telle manière que la consigne de débit de la pompe soit à la valeur de l’ensemble des consignes de débit du tableau, juste en dessous de la valeur à laquelle elle fonctionnait précédemment. Le principe est de rechercher un équilibre de fonctionnement.
On considère donc que l’équilibre sera atteint au temps i, lorsque Te au temps to + ixtemp, lorsque la différence entre Tsi et Ts(i+1) sera inférieur à Vref, alors dans ce cas on considérera que le débit de consigne utilisé par la pompe est insuffisant et on reviendra au débit utilisé au moment du cycle précédant.
Étape d’arrêt du brumisateur
L’étape (16, 16’) d’arrêt du brumisateur (1) comprend les étapes suivantes.
Une étape d’envoi à la pompe (2) par le moyen (5) de contrôle d’un signal d’arrêt d’alimentation,
Une étape d’envoi à l’électrovanne (3) par le moyen (5) de contrôle d’un signal de fermeture si le brumisateur comprend une ou des électrovannes.
Dans l’étape de temporisation du brumisateur et l’étape de modulation du débit d’eau, le moyen de contrôle envoie à la pompe un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit de consigne inférieure ou supérieure au débit de consigne précédent. Le moyen de contrôle récupère les valeurs de consigne de débit dans un tableau stocké dans la mémoire du moyen de contrôle. Le tableau comprend un ensemble de valeurs Dj de consigne de débit rangées selon un ordre décroissant en partant d’une valeur maximale DO de consigne avec j=0 à une valeur Dn de débit minimale avec j=n et n le nombre de valeurs de consigne inférieures à la valeur DO maximale de consigne. Le paramètre j est un entier naturel.
La figure 11 représente des étapes du procédé à partir d’un débit Dj en partant d’un instant to + kxtemp avec k un entier naturel et j strictement inférieure à n selon le premier mode de réalisation.
À l’instant to + kxtemp (1.0), la pompe (2) fournit un débit Dj au brumisateur (1) et le ventilateur (V) est sollicité.
Si à un instant to + (k+1)xtemp (2.0), le ventilateur (V) est toujours sollicité, alors le processeur calcule (4.0) une deuxième différence (TskTs(k+1 )) entre, d’une part, la température Tsk du liquide frigorigène en sortie du condenseur (C) à l’instant to + kxtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température et d’autre part la température Ts(k+1) du liquide frigorigène en sortie du condenseur (C) à l’instant to + (k+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température, sinon l’algorithme met en œuvre l’étape (3.0) d’arrêt du brumisateur (1).
Le ventilateur (V) est toujours sollicité à l’instant to+ (k+1)xtemp, si l’instant tf n’est pas compris entre l’instant to + kxtemp et l’instant to + (k+1)xtemp.
Si la deuxième différence (Tsk-Ts(k+1)) est inférieure à une deuxième valeur Vref de consigne, alors le moyen de contrôle envoie (1.2) à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur (1) selon un débit Dj de consigne, sinon le moyen de contrôle envoie (1.1) à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur (1) selon un débit D(j+1 ) de consigne inférieure à la valeur Dj de consigne maximale.
Les températures mesurées par les capteurs de température sont par exemple stockées au moins temporairement dans la mémoire. Par exemple, à un instant to + (k+1)xtemp, la température Tsk du liquide frigorigène en sortie du condenseur à l’instant to + kxtemp mesurée par le deuxième capteur (5) de température a été mémorisée dans la mémoire pour pouvoir mesure la deuxième différence (Tsk-Ts(k+1)).
La présente description détaille différents modes de réalisation et configuration en référence à des figures et/ou des caractéristiques techniques. L’homme du métier comprendra que les diverses caractéristiques techniques des divers modes ou configurations peuvent être combinées entre elles à moins que l’inverse ne soit explicitement mentionné ou que ces caractéristiques techniques ne soient incompatibles. De même, une caractéristique technique d’un mode de réalisation ou d’une configuration peut être isolée des autres caractéristiques techniques de ce mode de réalisation à moins que l’inverse ne soit mentionné. Dans la présente description, de nombreux détails spécifiques sont fournis à titre illustratif et nullement limitatif, de façon à détailler précisément l’invention. L’homme de métier comprendra cependant que l'invention peut être réalisée en l’absence d’un ou plusieurs de ces détails spécifiques ou avec des variantes. À d’autres occasions, certains aspects ne sont pas détaillés de façon à éviter d’obscurcir et alourdir la présente description et l’homme de métier comprendra que des moyens divers et variés pourront être utilisés et que l’invention n’est pas limitée aux seuls exemples décrits.
Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé d'amélioration de la performance d’un condenseur d’un groupe de froid dans lequel circule un fluide frigorigène (F), le groupe de froid 5 comprenant au moins un condenseur (C), un premier capteur de température en entrée du condenseur (C) et un deuxième capteur de température en sortie du condenseur (C), au moins un ventilateur (V) apte à favoriser les échanges thermiques entre l’air ambiant et le condenseur (C), un brumisateur d’eau comprenant au moins une rampe (1) de buses (6), le ίο brumisateur d’eau comprenant en outre une pompe (2) apte à réguler lé débit d’eau fourni aux buses (6) du brumisateur, la pompe (2) étant contrôlée par un moyen (5) de contrôle comprenant au moins une mémoire et un processeur, le processeur mettant en œuvre un algorithme stocké dans la mémoire du moyen (5) de contrôle, ledit procédé étant caractérisé en ce que 15 l’algorithme met en œuvre les étapes suivantes:
    - veille sur le fonctionnement du ventilateur (V),
    - calcul par le processeur d’une première différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène (F) en entrée du condenseur (C) mesurée par le premier capteur, d’autre part, la température du liquide
    20 frigorigène (F) en sortie du condenseur (C) mesurée par le deuxième capteur,
    - si à un instant to la première différence est inférieure à une première valeur Vc de consigne stockée dans la mémoire du moyen (5) de contrôle et si le ventilateur (V) est sollicité,
    25 alors l’algorithme met en œuvre une étape de temporisation du brumisateur,
    - si l’étape de temporisation du brumisateur aboutit à une étape d’arrêt du brumisateur, alors l’algorithme revient à l’étape de veille, sinon le procédé comprend une étape de modulation du débit d’eau fourni par la pompe (2) au brumisateur jusqu’à une étape d’arrêt du brumisateur.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape de 5 veille sur le fonctionnement du ventilateur (V) comprend une étape de surveillance par le moyen (5) de contrôle de l’état de fonctionnement d’au moins un ventilateur (V) pendant un mode de surveillance du moyen (5) de contrôle.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’étape de ίο surveillance est mise en œuvre par un dispositif de détection de fonctionnement binaire disposé au niveau de l’alimentation électrique du ventilateur (V), le dispositif de détection envoyant au moyen (5) de contrôle un signal représentatif de l’état sollicité ou non du ventilateur (V).
  4. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’étape de 15 surveillance est mise en œuvre par l’envoi au moyen (5) de contrôle par le groupe de froid d’un signal représentatif de l’état sollicité ou non du ventilateur (V).
  5. 5. Procédé selon au moins une dès revendications 1 du 2, caractérisé éh ce que l’étape de temporisation du brumisateur comprend les étapes
    20 suivantes :
    - le moyen (5) de contrôle démarre une temporisation ixtemp, dans lequel I est un entier naturel compris entre zéro et l’infini et temp un intervalle de temporisation,
    - si à un instant to * ixtèmp, le ventilateur (V) est toujours sollicité et 25 que la première différence est toujours inférieure à la première valeur Vc de consigne, alors le moyen (5) de contrôle envoie à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit DO de consigne maximale,
    30 sinon le moyen de contrôle revient à l’étape dé Surveillance,
    - si à un instant to + (i+1) xtemp, le ventilateur (V) est toujours sollicité, alors le processeur calcule une deuxième différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène (F) en sortie du condenseur (C) à l’instant to + ixtemp mesurée par le deuxième capteur de température et
    5 d’autre part la température du liquide frigorigène (F) en sortie du condenseur (G) à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température, sinon l’algorithme met en œuvre une étape d’arrêt du brumisateur,
    - si la deuxième différence est inférieure à une deuxième valeur Vrëf de ίο consigne, alors le moyen (5) de contrôle envoie à la pompe (2) un signai permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit DÛ de consigne maximale, sinon le moyen (5) de contrôle envoie à la pompe (2) un signal 15 permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit DI de consigne inférieur à la valeur DO de consigne maximale.
  6. 6, Procédé selon au moins une dés revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’étape de modulation du débit d’eau fourni par la pompe (2) au brumisateur comprend les étapes suivantes en incrémentant l’entier naturel i 20 jusqu’à l’étape d’arrêt du brumisateur,
    - si à l’instant to + (i+2) xtemp, le ventilateur (V) est toujours sollicité ou si un recalcul de la première différence aboutit à une valeur inférieure à la première valeur Vc de consigne, le recalcul de la première différence étant la différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène
    25 (F) en entrée du condenséur (G) à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le premier capteur de température et d’autre part la température du liquide frigorigène (F) en sortie du condenseur (C) à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée parle deuxième capteur de température, alors le processeur recalcule la deuxième différence entre, d’une part, 3ô la température du liquide frigorigène (F) en sortie du condenseur (G) à l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température et d’autre part la température du liquide frigorigène (F) en sortie du condenseur (C) à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température, sinon l’algorithme met en œuvre l’étape d'arrêt du brumisateur,
    5 - si la deuxième différence recalculée est inférieure à la deuxième valeur Vref de consigne, alors le moyen (5) de contrôle envoie à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit égale au débit de consigne précédent, io sinon le moyen (5) de contrôlé envoie à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit de consigne inférieure au debit de consigne précédent.
  7. 7. Procédé selon au moins une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’étape de temporisation du brumisateur comprend les étapes 15 suivantes :
    - le moyen (5) de contrôle démarre une temporisation ixtemp, dans lequel i est un entier naturel compris entre zéro et l’infini et temp un intervalle de temporisation,
    - si à un instant to + ixtemp, le ventilateur (V) est toujours Sollicité et 20 que la première différence est toujours inférieure à la première valeur Vc de consigne, alors le moyen (5) de contrôle envoie à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit Dn de consigne minimale*
    25 sinon le moyen (5) de contrôlé revient â l’étape de surveillance,
    - si à un instant to + (i+1)xternp, le ventilateur (V) est toujours sollicité, alors le processeur calcule une deuxième différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène (F) en sortie du condenseur (C) à l’instant to + ixtemp mesurée par le deuxième capteur de température et 30 d’autre part la température du liquide frigorigène (F) en sortie du condenseur (G) à l’instant to + (i+1) xtemp mesurée par le deuxième capteur de température, sinon l’algorithme met en œuvre une étape d’arrêt du brumisateur,
    - si la deuxième différence est inférieure à une deuxième valeur Vref de
    5 consigne, alors le moyen (5) de contrôle envoie à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit Dn-1 de consigne supérieur à la valeur Dn de consigne minimale, sinon le moyen (5) de contrôle envoie à la pompe (2) un signal 10 permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit Dn.
  8. 8. Procédé selon au moins une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’étape de modulation du débit d’eau fourni par la pompe (2) au brumisateur comprend les étapes suivantes en iricrémentant l’entier naturel i jusqu’à l’étape d’arrêt du brumisateur,
    15 - si à l’instant to + (i+2) xtemp, le ventilateur est toujours sollicité ou si un recalcul de la première différence aboutit à une valeur inférieure à la première valeur Vc de consigne, le recalcul de la première différence étant la différence entre, d'une part, la température du liquide frigorigène (F) en entrée du condenseur (C) à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par 20 le premier capteur de température et d’autre part la température du liquide frigorigène (F) en sortie du condenseur (C) à l'instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température, alors le processeur recalcule la deuxième différence entre, d’une part, la température du liquide frigorigène (F) en sortie du condenseur (C) à 25 l’instant to + (i+1)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température et d’autre part la température du liquide frigorigène (F) en sortie du condenseur (G) à l’instant to + (i+2)xtemp mesurée par le deuxième capteur de température, sinon l’algorithme met en œuvré l’étape d’arrêt du brumisateur,
    30 - si la deuxième différence recalculée est inférieure à la deuxième valeur Vref de consigne, alors le moyen (5) de contrôle envoie à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit supérieur au débit de consigne précédent, sinon le moyen (5) de contrôle envoie à la pompe (2) un signal 5 permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit de consigne au moins égale au débit de consigne précédent.
  9. 9. Procédé selon au moins une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l’étape d'arrêt du brumisateur comprend l’étape suivante :
    - envoi à la pompe (2) par le moyen (5) de contrôle d’un signal d’arrêt ίο d'alimentation.
  10. 10. Procédé selon au moins une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lorsque le moyen (5) de contrôle envoie à la pompe (2) un signal permettant l’alimentation en eau du brumisateur selon un débit de consigne inférieur ou supérieur au débit de consigne précédent, le moyen (5) de
    15 contrôle récupère la valeur de consigne de débit dans un tableau stocké dans la mémoire du moyen (5) de contrôle, le tableau comprenant un ensemble de valeurs Dj de consigne de débit rangées selon un ordre décroissant en partant d'une valeur maximale DO de consigne avec j=0 à une valeur Dn de débit minimale avec j=n et n représentant le nombre de valeurs 20 de consigne inférieures à la valeur DO maxlmâle de consigne.
  11. 11. Dispositif d’amélioration de la performance d’un condenseur (G) d’un groupe de froid dans lequel circule un fluide frigorigène (F), le groupe de froid comprenant au moins un condenseur (C), au moins un ventilateur (V) apte à favoriser les échanges thermiques entre l’air ambiant et le condenseur (C),
    25 un brumisateur d’eau comprenant au moins une rampe (1) de buses (6), le brumisateur d’eau comprenant en outre une pompe (2) apte à réguler le débit d'eau fourni aux buses (6) du brumisateur, la pompe (2) étant contrôlée par un moyen (S) de contrôle comprenant au moins une mémoire et un processeur, Un premier capteur de température en entrée du condenseur (C) 30 et un deuxième capteur de température eh sortie du condenseur (C), le dispositif étant caractérisé en ce que:
    II comprend un dispositif permettant de surveiller le fonctionnement du ventilateur (V) et de mémoriser une information représentative du fonctionnement ou non du ou des ventilateurs, le processeur calcule une première différence entre, d’une part, la
    5 température du liquide frigorigène (F) en entrée du condenseur (C) mesurée par le premier capteur et, d’autre part, la température du liquide frigorigène (F) en sortie du condensateur (C) mesurée par le deuxième capteur, le dispositif comprend en outre un moyen (5) de comparaison de la
    10 première différence à une première valeur Vc de consigne stockée dans la mémoire du moyen (5) de contrôle, le processeur met en oeuvre un algorithme stocké dans la mémoire du moyen (5) de contrôle, l’algorithme étant apte à mettre en œuvre une procédure mettant en œuvre une étape de temporisation du brumisateur,
  12. 15 - si l’étape de temporisation du brumisateur aboutit à une étape d’arrêt du brumisateur, alors l’algorithme revient à une étape de veille, sinon le procédé comprend une étape de modulation du débit d!eau fourni par la pompe (2) au brumisateur jusqu’à une étape d’arrêt du 20 brumisatéür.
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