FR3079918A1 - Dispositif reversible de recuperation d'energie calorifique. - Google Patents

Dispositif reversible de recuperation d'energie calorifique. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif réversible de récupération d'énergie calorifique par prélèvement et transfert de calories d'un ou plusieurs milieux dans un autre ou plusieurs autres milieux quelconques. Le dispositif comporte au moins un compresseur (CP1, CP2) et quatre échangeurs (E1, E2, E3, E4), l'un des échangeurs (E4) étant un échangeur extérieur, par exemple échangeur à ailettes. Selon l'invention, le dispositif comporte par ailleurs au moins un échangeur extérieur d'appoint (E4B) permettant de suppléer l'échangeur (E4) extérieur afin de permettre le dégivrage de ce dernier sans interrompre la production calorifique sur d'autres échangeurs du dispositif.

Description

DISPOSITIF REVERSIBLE
DE RECUPERATION D'ENERGIE CALORIFIQUE
DOMAINE TECHNIQUE
L’invention se rapporte à un système réversible de récupération d’énergie calorifique par prélèvement et transfert de calories depuis au moins un milieu vers au moins un autre milieu.
ETAT DE L’ART
Les besoins en calories d’un lieu de vie, de travail ou de stockage, varient au cours de l’année. Parmi ces besoins, on peut identifier notamment :
- chauffage ;
- production d’eau chaude sanitaire ;
- chauffage d’une piscine ;
D’autres besoins existent également dans les domaines industriels et tertiaires.
Dans les lieux climatisés, l'extraction des calories en excédent du bâtiment doit être assurée.
Les pompes à chaleurs sont des machines frigorifiques qui transfèrent la chaleur d’un milieu à un autre en utilisant comme véhicule un fluide frigorifique passant successivement d’un état gazeux à un état liquide et inversement par une succession de phases de compressions et de détentes.
Les pompes à chaleur sont raccordées à différents types de terminaux réversibles ou non tels que :
- radiateurs ;
- plancher chauffant / rafraîchissant ;
- ventilo-convecteurs ;
- caissons de traitement d’air.
La plupart des systèmes de pompe à chaleur étant réversibles, il est donc possible d’utiliser ces pompes à chaleur aussi bien pour le chauffage que pour la climatisation.
Les pompes à chaleur et autres systèmes de récupération d'énergie sont caractérisés par un indice de performance (« Coefficient de Performance >> COP) qui indique le rendement énergétique de l'installation. Cet indice de performance étant toujours supérieur à 1, les pompes à chaleur produisent donc plus d'énergie calorifique qu'elles ne consomment d'énergie électrique grâce à l'énergie puisée dans le milieu de récupération gratuit.
Les progrès technologiques de ces dernières années ont amélioré le rendement des pompes à chaleur du fait de l'amélioration des composants de celles-ci.
L’invention décrite dans le brevet français FR 2 932 553 propose un système frigorifique, parcouru par un fluide frigorigène, et dont la structure et la composition permettent d’obtenir un rendement et une fiabilité avantageuse dudit système frigorifique.
L’installation décrite dans cet art antérieur est représentée sur la figure 1. En référence à cette figure, l’invention de l’art antérieur comprend :
- un compresseur principal CP1 et un compresseur secondaire CP2 optionnel ;
- un réservoir R de fluide frigorigène ;
- un premier échangeur E1 réversible de type FLUIDE/EAU pouvant être utilisé en mode condenseur ou évaporateur, et connecté à un circuit hydraulique pour une distribution d’énergie calorifique ou frigorifique à au moins un milieu demandeur de calories ou de frigories ;
- un second échangeur E2 non réversible de type FLUIDE/EAU pouvant être utilisé en mode désurchauffeur des gaz de refoulement du compresseur principal CP1 ou des compresseurs principal CP1 et secondaire CP2, ou en mode condenseur pour une restitution totale ou partielle de l’énergie du fluide frigorigène condensé dans celui-ci, et connecté à un circuit hydraulique pour une distribution d’énergie calorifique à au moins un milieu demandeur de calories ;
- un troisième échangeur E3 de type FLUIDE/FLUIDE pouvant être utilisé comme surchauffeur ou sous-refroidisseur ;
- un quatrième échangeur E4 pour la récupération ou l’évacuation des calories depuis ou vers le milieu extérieur, l’échangeur E4 étant un échangeur à ailettes pour les pompes à chaleur de type AIR/EAU ou un échangeur à plaques, un échangeur multitubulaire ou coaxial pour les pompes à chaleur de type EAU/EAU ;
- une première vanne électromagnétique VEM1 et une seconde vanne électromagnétique VEM2 ;
- un premier détendeur D1 et un second détendeur D2 ;
- un premier capillaire CAPILLAIRE 1 pour assurer une détente du fluide à l’état liquide détendu par le premier détendeur D1 et un second capillaire CAPILLAIRE 2 pour limiter le débit de fluide à l’état gazeux provenant du troisième échangeur FLUIDE/FLUIDE E3 ;
- un premier clapet anti-retour C1 et un second clapet anti-retour C2 ;
- une première vanne trois voies motorisée V3 n°1 pour autoriser le fonctionnement du second échangeur FLUIDE/EAU non réversible E2 en mode désurchauffeur, condenseur total ou partiel et la dérivation du flux de fluide frigorigène vers le premier échangeur FLUIDE/EAU réversible E1 ou le quatrième échangeur E4 ;
- une seconde vanne trois voies motorisée V3 n°2 peur autoriser le fonctionnement du premier échangeur FLUIDE/EAU réversible E1 ou du quatrième échangeur E4 en mode évaporateur ;
Le troisième échangeur FLUIDE/FLUIDE E3 est composé d’un cylindre interne débouchant sur trois piquages aux points 6, 7 et 19 et d’un cylindre externe débouchant sur trois autres piquages aux points 10,11,12. Aucun débit de fluide ne circule du cylindre interne vers le cylindre externe ni du cylindre externe vers le cylindre interne.
La position du cylindre interne dans le cylindre externe permet de réaliser un échange thermique entre le fluide frigorigène froid traversant le tube externe avant d’être aspiré par le ou les compresseurs et le fluide frigorigène plus chaud traversant le tube interne. L’échange thermique se fait par la paroi du tube interne dans la section au contact du fluide frigorigène contenu dans le tube externe.
Dans le cas où le détendeur D1 est traversé par le fluide frigorigène du point 8 vers le point 7, le tube de faible section au point 19 a pour fonction d’évacuer une partie du fluide à l’état gazeux issu de la détente par le détendeur D1.
Dans ce cas de figure, le cylindre interne est alimenté en fluide frigorigène liquide basse pression avec un ratio minoritaire de fluide à l’état gazeux. Le fluide à l’état gazeux évacué par le tube de faible section passe par le second capillaire qui limite le débit du fluide du point 19 vers le point 20 afin de ne pas évacuer de fluide à l’état liquide.
La présence du troisième échangeur FLUIDE/FLUIDE E3 permet ainsi de limiter la quantité de fluide en phase gazeuse en entrée du premier échangeur FLUIDE/EAU réversible E1 lorsque celui-ci est en mode évaporateur, ce qui a pour conséquence d’augmenter l’efficacité dudit échangeur E1.
Dans le cas où le détendeur D1 est traversé par le fluide frigorigène du point 7 vers le point 8, le troisième échangeur FLUIDE/FLUIDE E3 joue les rôles de sous-refroidisseur du liquide haute pression et de surchauffeur des gaz d’aspiration lorsque le premier échangeur FLUIDE/EAU réversible E1 est en mode condenseur.
Le diamètre du cylindre interne étant au moins quatre fois plus grand que la conduite liquide aux points 6 et 7, le fluide haute pression sous forme gazeuse est récupéré en grande partie en haut du cylindre interne et une partie de ce fluide sera condensée par les frigories récupérées sur les gaz d’aspiration traversant le cylindre externe.
Un inconvénient de la solution de l’art antérieur est que, lorsque le premier échangeur E1 est en mode évaporateur, que le second échangeur E2 est en mode condenseur et que le quatrième échangeur E4 est à l’arrêt, ce dernier se remplit de fluide réfrigérant à l’état liquide du fait que sa température ambiante est inférieure à celle du liquide haute pression circulant au point 8 de la figure 1, entraînant ainsi une perte d’énergie.
Les vannes VEM n°1 et VEM n°2 étant fermées de l’aiire côté du quatrième échangeur E4, le débit est nul dans cet échangeur, et une partie du fluide réfrigérant est ainsi inutilisée. En conséquence, une masse supplémentaire de réfrigérant est nécessaire dans l’installation afin de permettre le bon fonctionnement du premier détendeur D1 malgré cette masse de fluide réfrigérant inutilisable et ainsi éviter une diminution du débit de fluide réfrigérant circulant vers le premier échangeur E1 qui entraînerait une diminution de sa puissance frigorifique.
Un autre inconvénient de la solution de l’art antérieur est qu’elle nécessite pour réaliser le dégivrage :
- soit d’avoir le premier échangeur E1 en mode évaporateur et le quatrième échangeur E4 en mode condenseur pour réaliser un dégivrage par cycle inversé ;
- soit d’arrêter le compresseur principal CP1 et le compresseur secondaire CP2.
En conséquence, il n’est pas possible de réaliser un dégivrage du quatrième échangeur E4 tout en réalisant une production calorifique sur le premier échangeur E1 ou sur le premier échangeur E1 et sur le second échangeur E2 simultanément.
EXPOSE DE L’INVENTION
L’invention vise à résoudre les inconvénients de l’art antérieur.
L’invention concerne un dispositif réversible de récupération par prélèvement et transfert d'énergie entre au moins deux milieux différents, par exemple entre un milieu extérieur et un milieu de vie ou entre un milieu de vie et un autre milieu de vie, en utilisant comme véhicule un fluide frigorifique passant successivement d un état gazeux à un état liquide et inversement par la succession de phases de compressions et de détentes.
Selon l’invention, le dispositif comporte :
au moins un compresseur ;
un premier échangeur réversible de type FLUIDE/EAU pouvant être utilisé en mode condenseur ou évaporateur, et connecté à un circuit hydraulique pour une distribution d’énergie calorifique ou frigorifique à au moins un milieu demandeur de calories ou de frigories ;
un second échangeur non réversible de type FLUIDE/EAU pouvant être utilisé en mode désurchauffeur des gaz de refoulement d’un ou plusieurs compresseurs, ou en mode condenseur pour une restitution totale ou partielle de l’énergie du fluide frigorigène condensé dans celui-ci, et connecté à un circuit hydraulique pour une distribution d’énergie calorifique à au moins un milieu demandeur de calories ;
un troisième échangeur de type FLUIDE/FLUIDE pouvant être utilisé comme surchauffeur ou sous-refroidisseur ;
un quatrième échangeur pour la récupération ou l’évacuation des calories depuis ou vers le milieu extérieur ;
un détendeur positionné à une extrémité dudit quatrième échangeur ; une première vanne électromagnétique et une seconde vanne électromagnétique ;
au moins un échangeur d’appoint pour la récupération ou l’évacuation des calories depuis ou vers le milieu extérieur, chacun desdits échangeurs d’appoint étant associé à un détendeur d’appoint situé à une extrémité dudit échangeur d’appoint, une vanne électromagnétique d’appoint, un clapet antiretour, trois conduites calibrées et au moins un capillaire.
Dans une forme de réalisation, l’aspiration d’au moins un compresseur est raccordée au troisième échangeur, qui assure notamment la surchauffe des gaz d’aspiration avant compression de ceux-ci.
Dans une forme de réalisation, le dispositif présente un capillaire pour une limitation du débit de fluide provenant du troisième échangeur sous forme gazeuse lorsque le premier échangeur est en mode évaporateur.
Dans une forme de réalisation, le quatrième échangeur et / ou au moins l’un des échangeurs d’appoint est un échangeur à ailettes.
Dans une forme de réalisation, le quatrième échangeur et / ou au moins l’un des échangeurs d’appoint est un échangeur multitubulaire ou coaxial.
Dans une forme de réalisation, le dispositif comporte un réservoir R de fluide frigorigène alimenté en liquide haute pression lorsque le premier échangeur est en mode condenseur et est alimenté en liquide basse pression avec un pourcentage de fluide minoritaire à l’état gazeux lorsque ledit premier échangeur est en mode évaporateur.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu’à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
La figure 1 représente un dispositif réversible de récupération par prélèvement et transfert d'énergie entre au moins deux milieux différents selon l’art antérieur.
La figure 2 représente le dispositif selon l’invention dans un mode de réalisation selon lequel le dispositif ne comprend qu’un échangeur d ‘appoint et deux compresseurs.
Les figures 3 à 12 représentent le dispositif dans le mode de réalisation de la figure 2 dans des modes de fonctionnement différents.
La figure 13 représente le dispositif dans un mode de réalisation alternatif dans lequel le dispositif comprend trois échangeurs d’appoint.
Pour les figures, les conventions suivantes sont adoptées :
- les conduites frigorifiques isolées ayant un débit de fluide frigorigène nul sont représentées par des petits points ;
- Les conduites frigorifiques traversées par un débit de fluide frigorigène haute pression et à l'état gazeux sont représentées par des petits tirets ;
- Les conduites frigorifiques traversées par un débit de fluide frigorigène haute pression et à l'état liquide sont représentées par des traits pleins ;
- Les conduites frigorifiques traversées par un débit de fluide frigorigène basse pression et à l'état liquide sont représentées par des doubles traits ;
- Les conduites frigorifiques traversées par un débit de fluide frigorigène basse pression et à l'état gazeux sont représentées par des traits mixtes ;
- Les vanne électromagnétiques sont représentées par deux triangles opposés qui sont noirs si la vanne électromagnétique est fermée et blanc si la vanne électromagnétique est ouverte ;
- Les détendeurs sont représentés par deux triangles opposés qui sont noirs si le détendeur est fermé et blancs si le détendeur est ouvert et passant ;
- Les vannes basse pression et haute pression sont représentées par deux triangles opposés qui sont noirs si la vanne est fermée et blancs si la vanne est ouverte ;
- Les échangeurs à plaques sont alimentés en eau par des circulateurs qui puisent l'eau à travers ceux-ci ;
- Les circulateurs P1 et P2 sont représentés par un triangle dans un cercle, triangle orienté dans le sens d'écoulement d'eau et compris dans un cercle ; si le triangle est blanc, cela signifie que le circulateur est en fonction et que l'eau traverse l'échangeur raccordé à celui-ci, si le triangle est noir, cela signifie que le circulateur est hors fonction et que l'échangeur raccordé à celui-ci n'est pas alimenté en eau.
DESCRIPTION DETAILLEE
Dans toute la description, on adoptera les abréviations suivantes :
BP Basse Pression
HP Haute Pression
PI Pression Intermédiaire (supérieure aux Basses Pressions et inférieure aux Hautes Pressions)
Il est retenu la convention d’écriture « Point X/Y » pour « Point X ou Point Y », X ou Y pouvant chacun être un nombre ou une lettre.
Par ailleurs, dans toute la description, l’expression « fluide à l’état liquide » (respectivement « fluide à l’état gazeux »), sous-entend que le fluide est majoritairement à l’état liquide (respectivement majoritairement à l’état gazeux), mais que les deux phases liquides et gazeuses peuvent coexister, la phase gazeuse (respectivement la phase liquide) restant toutefois minoritaire.
En référence aux figures 2 à 12, le dispositif selon l’invention comprend :
- un compresseur principal CP1 et un compresseur secondaire CP2 optionnel ;
- un premier échangeur E1 réversible de type FLUIDE/EAU pouvant être utilisé en mode condenseur ou évaporateur, et connecté à un circuit hydraulique pour une distribution d’énergie calorifique ou frigorifique à au moins un milieu demandeur de calories ou de frigories ;
- un second échangeur E2 non réversible de type FLUIDE/EAU pouvant être utilisé en mode désurchauffeur des gaz de refoulement du compresseur principal CP1 ou des compresseurs principal CP1 et secondaire CP2, ou en mode condenseur pour une restitution totale ou partielle de l’énergie du fluide frigorigène condensé dans celui-ci, et connecté à un circuit hydraulique pour une distribution d’énergie calorifique à au moins un milieu demandeur de calories ;
- un troisième échangeur E3 de type FLUIDE/FLUIDE pouvant être utilisé comme surchauffeur ou sous-refroidisseur ;
- un quatrième échangeur E4 pour la récupération ou l’évacuation des calories depuis ou vers le milieu extérieur, l’échangeur E4 étant un échangeur à ailettes pour les pompes à chaleur de type AIR/EAU ou un échangeur à plaques, un échangeur multitubulaire ou coaxial pour les pompes à chaleur de type EAU/EAU ;
- un détendeur D1 positionné à une extrémité dudit quatrième échangeur ;
- au moins un échangeur d’appoint E4B du même type que le quatrième échangeur E4, chacun des échangeurs d’appoint E4B étant associé à un détendeur d’appoint D1B situé à une extrémité dudit échangeur d’appoint ;
- une première vanne électromagnétique VEM1, une seconde vanne électromagnétique VEM2 et une vanne électromagnétique d’appoint VEM1B associée à l’échangeur d’appoint E4B.
Le dispositif selon l’invention comporte d’autres éléments dont le rôle sera compris à la lecture de ce qui suit.
Le fonctionnement du dispositif est décrit par la suite en référence aux figures 2 à 12.
Le mode de fonctionnement des échangeurs dans le cas de fonctionnement de la figure 2 est précisé dans le tableau ci-dessous :
ORGANE ETAT
Echangeur E1 Condenseur
Echangeur E2 Désurchauffeur des gaz de refoulement du compresseur principal CP1
Echangeur E3 Sous-refroidisseur du liquide HP Surchauffeur des gaz d’aspiration du compresseur principal CP1
Echangeur E4 Evaporateur
Echangeur E4B Evaporateur
Compresseur CP1 Marche
Compresseur CP2 Arrêt
Tableau 1 : Etat des divers éléments du dispositif de l’invention dans un premier mode de fonctionnement
Dans le mode de fonctionnement de la figure 2 :
Point 1 - Point 2 le fluide sortant à l’état gazeux HP du compresseur principal CP1 est désurchauffé par le second
5 Point 2 - Point 3 échangeur E2 ; le fluide à l’état gazeux HP traverse une première vanne haute pression V3 HP1 ;
Point 3 - Point 5 le fluide à l’état gazeux HP traverse le premier échangeur E1 qui est en mode condenseur, et
10 Point 5 - Point 7 en sort à l’état liquide HP ; le fluide à l’état liquide HP traverse le cylindre interne du troisième échangeur E3 et est sousrefroidi par ledit échangeur.
15 Le fluide à l’état liquide HP est ensuite distribué sur le quatrième
échangeur E4 et l’échangeur d’appoint E4B :
Point 7 - Point 8 une partie du fluide à l’état liquide HP sortant du troisième échangeur E3 traverse le détendeur D1
20 Point 8 - Point 9 et en ressort à l’état liquide BP ; le fluide à l’état liquide HP traverse le quatrième échangeur E4, qui est en mode évaporateur, et en ressort à l’état gazeux BP ;
Point 9 - Point 10 le fluide à l’état gazeux BP traverse une première
25 vanne basse pression V3 BP 1 ;
Point 7 - Point C une partie du fluide à l’état liquide HP sortant du troisième échangeur E3 est redirigée vers le détendeur d’appoint D1B ;
30 Point C - Point 8 le fluide à l’état liquide HP traverse le détendeur d’appoint D1B et en ressort à l’état liquide BP ;
Point 8 - Point A/10 le fluide à l’état liquide BP traverse l’échangeur d’appoint E4B, en ressort à l’état gazeux BP, puis traverse une première vanne
35 d’appoint V3 BP 1/B ;
Point 10
Point 10 - Point 11
Point 11 - Point 1 les fluides à l’état gazeux BP issus des quatrième échangeur E4 et échangeur d’appoint E4B se rejoignent ;
le fluide à l’état gazeux BP traverse le cylindre externe du troisième échangeur E3 et est surchauffé par ledit échangeur.
le fluide à l’état gazeux BP traverse le compresseur principal CP1 pour être comprimé, et en ressort à l’état gazeux HP.
Le mode de fonctionnement de la figure 2 permet d’assurer une production calorifique sur le premier échangeur E1 et le second échangeur E2, ainsi qu’une production frigorifique sur le quatrième échangeur E4 et l’échangeur d’appoint E4B.
Le mode de fonctionnement des échangeurs dans le cas de fonctionnement de la figure 3 est précisé dans le tableau ci-dessous :
ORGANE ETAT
Echangeur E1 Condenseur
Echangeur E2 Désurchauffeur des gaz de refoulement du compresseur principal CP1 et du compresseur secondaire CP2
Echangeur E3 Sous-refroidisseur du liquide HP Surchauffeur des gaz d’aspiration du compresseur principal CP1 et du compresseur secondaire CP2
Echangeur E4 Evaporateur
Echangeur E4B Evaporateur
Compresseur CP1 Marche
Compresseur CP2 Marche
Tableau 2 : Etat des divers éléments du dispositif de l’invention dans un deuxième mode de fonctionnement
Le cas de fonctionnement de la figure 3 est identique à celui de la figure 2 à ceci près que le compresseur secondaire CP2 est en marche :
Point 13 - Point 1 les gaz de refoulement du compresseur secondaire CP2 sont repiqués sur la tuyauterie des gaz de refoulement du compresseur principal CP1 ;
Point 10 - Points 11/12 le fluide à l’état gazeux BP traverse le cylindre externe du troisième échangeur E3, est surchauffé par ledit échangeur, et une partie est redirigée vers le compresseur principal CP1 tandis que l’autre partie est dirigée vers le compresseur secondaire CP2.
Point 11 - Point 1 le fluide à l’état gazeux BP traverse le compresseur principal CP1 pour être comprimé, et en ressort à l’état gazeux HP ;
Point 12 - Point 13 le fluide à l’état gazeux BP traverse le compresseur secondaire CP2 pour être comprimé, et en ressort à l’état gazeux HP.
Plus le nombre de compresseurs utilisés est important, plus la puissance thermique disponible est élevée. Egalement, l’utilisation de plusieurs compresseurs permet de réduire l’intensité de démarrage du système dans la mesure où les compresseurs ne sont pas démarrés en même temps.
Le mode de fonctionnement des échangeurs dans le cas de fonctionnement de la figure 4 est précisé dans le tableau ci-dessous :
ORGANE ETAT
Echangeur E1 -
Echangeur E2 Condenseur
Echangeur E3 Sous-refroidisseur du liquide HP Surchauffeur des gaz d’aspiration du compresseur principal CP1
Echangeur E4 Evaporateur
Echangeur E4B Evaporateur
Compresseur CP1 Marche
Compresseur CP2 Arrêt
Tableau 3 : Etat des divers éléments du dispositif de l’invention dans un troisième mode de fonctionnement
Dans le mode de fonctionnement de la figure 4 :
Point 1 - Point 2 le fluide sortant à l’état gazeux HP du compresseur principal CP1 traverse le second échangeur E2 et en ressort à l’état liquide HP ;
Point 2 - Point 18 le fluide à l’état liquide HP passe à travers la seconde vanne électromagnétique VEM2 ;
Point 18 - Point 7 le fluide à l’état liquide HP traverse le cylindre interne du troisième échangeur E3 et est sousrefroidi par ledit échangeur ;
Le fluide à l’état liquide HP est ensuite distribué sur le quatrième échangeur E4 et l’échangeur d’appoint E4B :
Point 7 - Point 8 une partie du fluide à l’état liquide HP sortant du troisième échangeur E3 traverse le détendeur D1 et en ressort à l’état liquide BP ;
Point 8 - Point 9 le fluide à l’état liquide HP traverse le quatrième échangeur E4, qui est en mode évaporateur, et en ressort à l’état gazeux BP ;
Point 9 - Point 10 le fluide à l’état gazeux BP traverse la première vanne basse pression V3 BP 1 ;
Point 7 - Point C une partie du fluide à l’état liquide HP sortant du troisième échangeur E3 est redirigée vers le détendeur d’appoint D1B ;
Point C - Point 8 le fluide à l’état liquide HP traverse le détendeur d’appoint D1B et en ressort à l’état liquide BP ;
Point 8 - Point 10 le fluide à l’état liquide BP traverse l’échangeur d’appoint E4B, en ressort à l’état gazeux BP, puis traverse une première vanne d’appoint V3 BP 1/B ;
Point 10 les fluides à l’état gazeux BP issus des quatrième échangeur E4 et échangeur d’appoint E4B se rejoignent ;
Point 10 - Point 11
Point 11 - Point 1 le fluide à l’état gazeux BP traverse le cylindre externe du troisième échangeur E3 et est surchauffé par ledit échangeur ;
le fluide à l’état gazeux BP traverse le compresseur principal CP1 pour être comprimé, et en ressort à l’état gazeux HP.
Le mode de fonctionnement de la figure 4 permet d’assurer une production calorifique sur le second échangeur E2, ainsi qu’une production frigorifique sur le quatrième échangeur E4 et l’échangeur d’appoint E4B.
Le mode de fonctionnement des échangeurs dans le cas de fonctionnement de la figure 5 est précisé dans le tableau ci-dessous :
ORGANE ETAT
Echangeur E1 Evaporateur
Echangeur E2 Condenseur
Echangeur E3 Limiteur de fluide à l’état gazeux en entrée du premier échangeur E1 Surchauffeur des gaz d’aspiration du compresseur principal CP1
Echangeur E4 -
Echangeur E4B -
Compresseur CP1 Marche
Compresseur CP2 Arrêt
Tableau 4 : Etat des divers éléments du dispositif de l’invention dans un quatrième mode de fonctionnement
Dans le mode de fonctionnement de la figure 5 :
Point 1 - Point 16 le fluide sortant à l’état gazeux HP du compresseur principal CP1 traverse le second échangeur E2 et en ressort à l’état liquide HP ;
Le fluide à l’état liquide HP est ensuite distribué vers le quatrième échangeur E4 et l’échangeur d’appoint E4B :
Point 16 - Point 17 le fluide à l’état liquide HP passe à travers la première vanne électromagnétique VEM1, VEM1B puis à travers une première conduite calibrée CT1 permettant de faire chuter la pression du fluide à une pression intermédiaire PI ;
On entend par conduite calibrée une conduite ayant un diamètre réduit par rapport aux autres conduites du système, l’objectif étant de créer une perte de pression par augmentation de la vitesse du fluide et donc l’augmentation de la perte de pression du fluide traversant cette canalisation calibrée. Si par exemple le fluide est à l’état liquide en amont de la conduite calibrée CT1, a une pression de 15 bars et une température de 58 °C, la perte de pression occasionnée par sa traversée dans la conduite calibrée CT 1 fera chuter sa pression à 12 bars et sa température à 49 °C.
La chute de pression lors de la traversée de la première conduite calibrée CT1 entraîne un passage d’une partie minoritaire du fluide de l’état liquide à l’état gazeux.
En aval de la première conduite calibrée CT 1 est placé un té de section surdimensionnée afin de réduire la vitesse du fluide au passage dans ledit té et de permettre une séparation du fluide à l’état liquide et du fluide à l’état gazeux.
L’une des branches de sortie du té est sensiblement orientée verticalement afin de favoriser l’échappement de la partie gazeuse du fluide, plus légère que la phase liquide de ce fluide, par cette branche orientée verticalement. Par cette branche verticale orientée vers le haut, le flux de réfrigérant sera composé d’un ratio de réfrigérant sous forme gazeuse bien supérieur à la branche horizontale du té, l’objectif étant d’évacuer de façon prioritaire le réfrigérant sous forme gazeuse vers une seconde conduite calibrée CT2.
Point 17 - Point 8 le fluide minoritairement à l’état gazeux PI s’échappe par la branche de sortie du té orientée sensiblement verticalement et passe à travers la seconde conduite calibrée CT2 agissant comme un détendeur. Le fluide en aval de ladite seconde conduite calibrée est à une pression supérieure à
la pression d’évaporation et inférieure à la pression intermédiaire PI ;
Point 17 - Point 7/C le fluide majoritairement à l’état liquide PI traverse un premier clapet anti-retour C1, puis une troisième conduite calibrée CT3 agissant comme un détendeur. Le fluide en aval de ladite troisième conduite calibrée est à l’état liquide BP, à la pression d’évaporation ;
Point 8 - Point 7/C le débit de réfrigérant traversant la troisième conduite calibrée CT3 est insuffisant pour assurer une surchauffe correcte, c’est l’objectif du placement de ladite troisième conduite calibrée qui ne doit en aucun cas être capable de faire passer un débit de réfrigérant équivalent au débit massique du compresseur en fonction. Le détendeur D1 et le détendeur d’appoint D1B conservent la possibilité de s’ouvrir et de compléter le débit massique de réfrigérant nécessaire au fonctionnement du système. C’est ainsi que le détendeur D1 et le détendeur d’appoint D1B conserve la régulation de la surchauffe au niveau du premier échangeur E1 en mode évaporateur. Le clapet anti-retour C1 empêche le retour du fluide de la zone en aval du détendeur D1 vers la zone en aval du point 17.
Ainsi la mise en place de cette tuyauterie by-pass et l’introduction des conduites calibrées CT 1, CT2, CT3, du clapet anti-retour C1 et de la régulation du détendeur permet de limiter la quantité de fluide à l’état liquide dans le quatrième échangeur E4 et dans l’échangeur d’appoint E4B.
Par exemple, dans le cas où la température extérieure est de 5°C et la
température du fluide au niveau de la première vanne
électromagnétique VEM1, VEM1B est de 58°C, la travasée de la première conduite calibrée CT1 entraîne une chute de la température à 49 °C, et la traversée de la seconde conduite calibrée CT2 entraîne une chute de la température à 6°C, soit approximativement la température extérieure.
Ainsi, grâce à l’ajout des première et seconde conduites calibrées CT1, CT2, la partie de fluide réfrigérant injectée dans le quatrième échangeur E4 ou dans l’échangeur d’appoint E4B dans le cas où les détendeurs D1, D1B sont fermés ou dans le cas où la surchauffe du premier échangeur E1 est acceptable, est stockée sans perte d’énergie.
Dans le cas où la température extérieure est supérieure (inférieure) à 5°C, le débit massique du réfrigérant traversant la seconde conduite calibrée CT2 est alors plus faible (plus important) que dans le cas précédent, en conséquence la perte de charge est plus faible (plus importante) dans la mesure où elle est liée au débit volumique, ce qui permet encore d’utiliser l’échangeur E4 et l’échangeur d’appoint E4B comme éléments de stockage du réfrigérant.
Si la surchauffe devient inacceptable sur le premier échangeur E1, les détendeurs D1, D1B s’ouvrent alors progressivement pour utilisé tout ou partie du réfrigérant stocké précédemment dans l’échangeur E4 et l’échangeur d’appoint E4B.
La troisième conduite calibrée CT3 est dimensionnée pour entraîner une perte de charge suffisamment importante pour ne pas pouvoir dériver la totalité du débit massique du réfrigérant destiné au premier échangeur E1 en mode évaporateur. Ceci permet de réguler la surchauffe du premier échangeur E1 grâce à l’ouverture des détendeurs D1, D1B permettant le déstockage du fluide depuis le quatrième échangeur E4.
Point 7 - Point 6
Point 6 - Point 20 le fluide à l’état majoritairement liquide BP traverse le cylindre interne du troisième échangeur E3 ;
le fluide à l’état liquide BP rentre dans le premier échangeur E1 en mode évaporateur et en ressort à l’état gazeux BP
La traversée du cylindre interne du troisième échangeur E3 permet à une partie du gaz présent dans le fluide d’être évacué sans surchauffe par un tube de dégazage débouchant sur une zone supérieure dudit cylindre interne, une autre partie du gaz étant condensé par le passage des gaz froids d’aspiration du compresseur principal CP1 dans le cylindre externe comme il sera compris par la suite.
Le troisième échangeur E3 permet ainsi de diminuer la quantité de fluide à l’état gazeux rentrant dans le premier échangeur E1, ce qui a pour effet d’augmenter le rendement dudit premier échangeur, et donc de l’ensemble du système.
Point 19 - Point 20
Point 20 - Point 10
Point 10 - Point 11 le gaz sans surchauffe traverse un capillaire CAPILLAIRE 2 afin d’être détendu, entraînant une baisse de température, avant d’être repiqué sur la conduite contenant le fluide sortant du premier échangeur E1 à l’état gazeux BP ;
le fluide à l’état gazeux BP traverse une seconde vanne basse pression V3 BP 2 ;
le fluide à l’état gazeux BP traverse le cylindre externe du troisième échangeur.
Le capillaire CAPILLAIRE 2 permet de limiter la quantité de fluide à l’état gazeux provenant du troisième échangeur E3.
La pression qui règne dans le cylindre interne du troisième échangeur E3 est supérieure à la pression qui règne au point 20 et aussi dans le cylindre externe dudit troisième échangeur.
Cela est dû à la perte de pression du fluide lorsqu’il traverse la canalisation du point 6/5 et aussi le premier échangeur E1.
Donc, la température du fluide dans le cylindre interne du troisième échangeur E3 est supérieure à la température du fluide qui règne dans le cylindre externe du troisième échangeur E3.
Cette légère différence est utilisée pour compléter la surchauffe du réfrigérant avant son aspiration par le compresseur en sortant du premier échangeur E1 fonction.
Point 11 - Point 1 fluide à l’état gazeux BP traverse le le compresseur principal CP1
Le mode de fonctionnement de la figure 5 permet d’assurer une production calorifique sur le second échangeur E2, ainsi qu’une production frigorifique sur le premier échangeur E1.
Le mode de fonctionnement des échangeurs dans le cas de fonctionnement de la figure 6 est précisé dans le tableau ci-dessous :
ORGANE ETAT
Echangeur E1 Evaporateur
Echangeur E2 Condenseur
Echangeur E3 Limiteur de fluide à l’état gazeux en entrée du premier échangeur E1 Surchauffeur des gaz d’aspiration du compresseur principal CP1
Echangeur E4 Condenseur
Echangeur E4B Condenseur
Compresseur CP1 Marche
Compresseur CP2 Arrêt
Tableau 5 : Etat des divers éléments du dispositif de l’invention dans un cinquième mode de fonctionnement
Le cas de fonctionnement de la figure 6 est identique à celui de la figure 5 à ceci près que le quatrième échangeur E4 et l’échangeur d’appoint E4B sont en marche :
Point 2 - Point 14 une partie du fluide à l’état gazeux HP passe à travers une vanne haute pression V3 HP2 ;
Point 14 - Point 8 le fluide à l’état gazeux HP est dirigé vers le quatrième échangeur E4 d’où il ressort à l’état liquide HP ;
Point 8 - Point 7 le fluide à l’état liquide HP passe pour une majeure partie par le détendeur D1, la partie minoritaire traversant la seconde conduite calibrée CT2, puis le clapet anti-retour 1 et la troisième conduite calibrée CT3.
Point 2 - Point B une partie du fluide à l’état gazeux HP est redirigé vers une vanne haute pression
d’appoint V3 HP2/B ;
Point B - Point 8
Point 8 - Point C
Point C - Point 7 le fluide à l’état gazeux HP est dirigé vers l’échangeur d’appoint E4 d’où il ressort à l’état liquide HP ;
le fluide à l’état liquide HP passe pour une majeure partie par le détendeur D1 B, la partie minoritaire traversant la seconde conduite calibrée CT2, puis le clapet anti-retour 1 et la troisième conduite calibrée CT3.
le fluide à l’état liquide HP est repiqué sur la conduite contenant le fluide ayant traversé le quatrième échangeur E4.
Le quatrième échangeur E4 et l’échangeur d’appoint E4b sont équipés d’un distributeur de liquide pour leur fonctionnement en mode évaporateur. Lorsque le quatrième échangeur E4 et l’échangeur d’appoint E4B sont utilisés comme condenseur, la traversée de ce distributeur entraîne des pertes de charge, ces diminutions de pression en amont des détendeurs D1, D1B diminue la puissance maximale de ces détendeurs, la dérivation du débit via la seconde conduite calibrée CT2 et la troisième conduite calibrée CT3 permet de compenser cette perte de puissance.
La gestion de chacun des détendeurs D1, D1B se fait par comparaison de la température en aval de chacun du détendeur concerné avec la température en sortie du premier échangeur E1. Le principe est similaire à celui de la figure 5 : en cas de trop faible température en aval dudit premier échangeur, le détendeur D1, D1B est fermé afin de diminuer le débit de réfrigérant amené à traverses le premier échangeur E1.
Le mode de fonctionnement de la figure 6 permet d’assurer une production calorifique sur le second échangeur E2, le quatrième échangeur E4 et l’échangeur d’appoint E4B, ainsi qu’une production frigorifique sur le premier échangeur E1.
Le mode de fonctionnement des échangeurs dans le cas de fonctionnement de la figure 7 est précisé dans le tableau ci-dessous :
ORGANE ETAT
Echangeur E1 -
Echangeur E2 -
Echangeur E3 -
Echangeur E4 Condenseur (dégivrage)
Echangeur E4B Evaporateur
Compresseur CP1 Marche
Compresseur CP2 Marche
Tableau 6 : Etat des divers éléments du dispositif de l’invention dans un sixième mode de fonctionnement
Dans le mode de fonctionnement de la figure 7 :
Point 1 - Point 14 le fluide à l’état gazeux HP refoulé par le compresseur traverse le second échangeur E2 et passe à travers la vanne haute pression V3 HP2 ;
Point 14 - Point 8 le fluide à l’état gazeux HP est dirigé vers le quatrième échangeur E4 d’où il ressort à l’état liquide HP ;
Lors de son passage dans le quatrième échangeur E4, le fluide évacue des calories ce qui permet le dégivrage dudit échangeur. Le ventilateur est à l’arrêt afin d’optimiser le dégivrage.
Point 8 - Point C une partie du fluide à l’état liquide HP passe pour une partie majoritaire par le détendeur D1 et en ressort à l’état liquide PI ; la partie minoritaire traversant la seconde conduite calibrée CT2, puis le clapet anti-retour 1 et la troisième conduite calibrée CT3 à l’état liquide PI, et une autre partie du fluide traverse un clapet antiretour C4 avant d’être détendu par un
capillaire CAPILLAIRE 3 duquel il ressort à l’état liquide BP ;
Point C - Point 8 le fluide à l’état liquide PI traverse le détendeur d’appoint D1B et en sort à l’état liquide BP ;
Point 8 - Point A le fluide traverse l’échangeur d’appoint E4B et en ressort à l’état gazeux BP puis traverse une vanne basse pression d’appoint V3 BP 1/B ;
Point A - Point 11/12 le fluide à l’état gazeux BP traverse le troisième échangeur E3 ; une partie du fluide est dirigée vers le compresseur principal CP1 et une autre partie est dirigée vers le compresseur secondaire CP2 ;
Point 11 - Point 1 le fluide est aspiré par le compresseur principal CP1 ;
Point 12 - Point 1 le fluide est aspiré par le compresseur secondaire CP2.
Le mode de fonctionnement de la figure 7 permet de réaliser le dégivrage du quatrième échangeur E4. Le premier échangeur E1 et le second échangeur E2 sont à l’arrêt. Une production frigorifique est assurée par l’échangeur d’appoint E4B.
Le mode de fonctionnement des échangeurs dans le cas de fonctionnement de la figure 8 est précisé dans le tableau ci-dessous :
ORGANE ETAT
Echangeur E1 -
Echangeur E2 -
Echangeur E3 -
Echangeur E4 Evaporateur
Echangeur E4B Condenseur (dégivrage)
Compresseur CP1 Marche
Compresseur CP2 Marche
Tableau 7 : Etat des divers éléments du dispositif de l’invention dans un septième mode de fonctionnement
Le mode de fonctionnement de la figure 8 est similaire à celui décrit sur la figure 7, les rôles du quatrième échangeur E4 et de l’échangeur d’appoint E4B étant échangés. Ce mode de fonctionnement permet ainsi le dégivrage de l’échangeur d’appoint E4B et une production frigorifique sur le quatrième échangeur E4.
Le mode de fonctionnement des échangeurs dans le cas de fonctionnement de la figure 9 est précisé dans le tableau ci-dessous :
ORGANE ETAT
Echangeur E1 -
Echangeur E2 Désurchauffeur des gaz de refoulement du compresseur principal CP1 et du compresseur secondaire CP2
Echangeur E3 -
Echangeur E4 Condenseur (dégivrage)
Echangeur E4B Evaporateur
Compresseur CP1 Marche
Compresseur CP2 Marche
Tableau 8 : Etat des divers éléments du dispositif de l’invention dans un huitième mode de fonctionnement
Le mode de fonctionnement de la figure 9 est similaire à celui de la figure 7, à ceci près que dans le cas de la figure 9, le circulateur d’eau P2 est en marche, en conséquence des calories sont transmises du fluide frigorigène à l’eau lors du passage dudit fluide à travers le second échangeur E2. En conséquence, l’énergie disponible pour le dégivrage sera moins importante.
Le mode de fonctionnement de la figure 9 permet ainsi de réaliser le dégivrage du quatrième échangeur E4 tout en assurant une production calorifique sur le second échangeur E2 et une production frigorifique sur l’échangeur d’appoint E4B.
Le mode de fonctionnement des échangeurs dans le cas de fonctionnement de la figure 10 est précisé dans le tableau ci-dessous :
ORGANE ETAT
Echangeur E1 -
Echangeur E2 Désurchauffeur des gaz de refoulement du compresseur principal CP1 et du compresseur secondaire CP2
Echangeur E3 -
Echangeur E4 Evaporateur
Echangeur E4B Condenseur (dégivrage)
Compresseur CP1 Marche
Compresseur CP2 Marche
Tableau 9 : Etat des divers éléments du dispositif de l’invention dans un neuvième mode de fonctionnement
Le mode de fonctionnement de la figure 10 est similaire à celui de la figure 8, à ceci près que dans le cas de la figure 10, le circulateur d’eau P2 est en marche, en conséquence des calories sont transmises du fluide frigorigène à l’eau lors du passage dudit fluide à travers le second échangeur E2. En conséquence, l’énergie disponible pour le dégivrage sera moins importante.
Le mode de fonctionnement de la figure 10 permet ainsi de réaliser le dégivrage de l’échangeur d’appoint E4B tout en assurant une production calorifique sur le second échangeur E2 et une production frigorifique sur le quatrième échangeur E4.
Le mode de fonctionnement des échangeurs dans le cas de fonctionnement de la figure 11 est précisé dans le tableau ci-dessous :
TAB 11
ORGANE ETAT
Echangeur E1 Condenseur
Echangeur E2 Désurchauffeur des gaz de refoulement du compresseur principal CP1 et du compresseur secondaire CP2
Echangeur E3 Surchauffeur des gaz d’aspiration et sousrefroidisseur de la ligne liquide
Echangeur E4 Condenseur (dégivrage)
Echangeur E4B Evaporateur
Compresseur CP1 Marche
Compresseur CP2 Marche
Tableau 10 : Etat des divers éléments du dispositif de l’invention dans un dixième mode de fonctionnement
Le mode de fonctionnement de la figure 11 est similaire à celui de la figure 7, à ceci près que dans le cas de la figure 11, le premier échangeur E1 est en mode condenseur, le circulateur d’eau P1 du premier échangeur E1 et le circulateur d’eau P2 du second échangeur E2 sont en marche, en conséquence des calories sont transmises du fluide frigorigène à l’eau lors du passage dudit fluide à travers le premier échangeur E1 et le second échangeur E2. En conséquence, l’énergie disponible pour le dégivrage sera moins importante dans la mesure où des calories sont perdues lors des passages dans le premier échangeur E1 et le second échangeur E2.
Le mode de fonctionnement de la figure 11 permet ainsi de réaliser le dégivrage du quatrième échangeur E4 tout en assurant une production calorifique sur le premier échangeur E1 et le second échangeur E2 et une production frigorifique sur l’échangeur d’appoint E4B.
Le mode de fonctionnement des échangeurs dans le cas de fonctionnement de la figure 12 est précisé dans le tableau ci-dessous :
ORGANE ETAT
Echangeur E1 Condenseur
Echangeur E2 Désurchauffeur des gaz de refoulement du compresseur principal CP1 et du compresseur secondaire CP2
Echangeur E3 Surchauffeur des gaz d’aspiration et sousrefroidisseur de la ligne liquide
Echangeur E4 Evaporateur
Echangeur E4B Condenseur (dégivrage)
Compresseur CP1 Marche
Compresseur CP2 Marche
Tableau 11 : Etat des divers éléments du dispositif de l’invention dans un onzième mode de fonctionnement
Le mode de fonctionnement de la figure 12 est similaire à celui de la figure 8, à ceci près que dans le cas de la figure 12, le premier échangeur E1 est en mode condenseur, le circulateur d’eau P1 et le circulateur d’eau P2 sont en marche, en conséquence des calories sont transmises du fluide frigorigène à l’eau lors du passage dudit fluide à travers le premier échangeur E1 et le second échangeur E2. En conséquence, l’énergie disponible pour le dégivrage sera moins importante.
Le mode de fonctionnement de la figure 12 permet ainsi de réaliser le dégivrage de l’échangeur d’appoint E4B tout en assurant une production calorifique sur le premier échangeur E1 et le second échangeur E2 et une production frigorifique sur le quatrième échangeur E4.
Dans des modes de réalisation alternatifs, l’invention comprend au moins deux échangeurs d’appoint.
Dans l’exemple illustré sur la figure 13, le dispositif de l’invention comporte trois échangeurs d’appoint E4B, E4C, E4D du même type que le quatrième échangeur E4. Un ensemble Σ comprenant globalement un échangeur d’appoint et les éléments associés nécessaires à son intégration dans le dispositif est donc répété trois fois.
Le mode de fonctionnement des échangeurs dans le cas de fonctionnement de la figure 13 est précisé dans le tableau ci-dessous :
ORGANE ETAT
Echangeur E1 Condenseur
Echangeur E2 Désurchauffeur des gaz de refoulement du compresseur principal CP1 et du compresseur secondaire CP2
Echangeur E3 Surchauffeur des gaz d’aspiration et sousrefroidisseur de la ligne liquide
Echangeur E4 Evaporateur
Echangeur E4B Condenseur (dégivrage)
Echangeur E4C Evaporateur
Echangeur E4D Evaporateur
Compresseur CP1 Marche
Compresseur CP2 Marche
Tableau 12 : Etat des divers éléments du dispositif de l’invention dans un douzième mode de fonctionnement
Le mode de fonctionnement de la figure 13 permet ainsi de réaliser le dégivrage de l’échangeur d’appoint E4B tout en assurant une production calorifique sur le premier échangeur E1 et le second échangeur E2 et une production frigorifique sur le quatrième échangeur E4 ainsi que les échangeurs d’appoint E4C, E4D.
Bien que ces modes de fonctionnement ne soit pas illustrés, il est bien entendu possible de réaliser le dégivrage de n’importe quel échangeur d’appoint ou du quatrième échangeur tout en gardant une production frigorifique sur les autres échangeurs d’appoint et/ou sur le quatrième échangeur.
Le dispositif selon l’invention permet ainsi de résoudre les problèmes de l’art antérieur :
- limiter la quantité de fluide à l’état liquide dans le quatrième échangeur lorsque le premier échangeur E1 est en mode évaporateur, que le second échangeur E2 est en mode condenseur et que le quatrième échangeur E4 est à l’arrêt, comme illustré dans le mode de fonctionnement de la figure 5 ;
- permettre le dégivrage du quatrième échangeur E4 tout en permettant une production calorifique sur le premier échangeur E1 et le premier échangeur E2, par adjonction d’au moins un échangeur d’appoint E4B, E4C, E4D et de ses composants associés, en particulier les détendeurs d’appoint D1 B, D1 C, D1 D.
Le dispositif selon l’invention permet également de s’affranchir du second détendeur D2 de l’art antérieur illustré sur la figure 1.
La présence des vannes basse pression et haute pression dans le dispositif permet, par ouverture ou fermeture de ces vannes, de placer l’un ou l’autre des échangeurs E4, E4B, E4C, E4D en mode dégivrage tandis que les autres sont en mode évaporateur.
Par ailleurs, le dispositif selon l’invention utilise des vannes basse pression et haute pression à deux voies au lieu des vannes à trois voies de l’art antérieur. Ceci simplifie la régulation du dispositif.

Claims (6)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif réversible de récupération par prélèvement et transfert d'énergie entre au moins deux milieux différents, par exemple entre un milieu extérieur et un milieu de vie ou entre un milieu de vie et un autre milieu de vie en utilisant comme véhicule un fluide frigorifique passant successivement d un état gazeux à un état liquide et inversement par la succession de phases de compressions et de détentes, caractérisé en ce qu'il comporte :
    au moins un compresseur (CP1, CP2) ;
    un premier échangeur (E1) réversible de type FLUIDE/EAU pouvant être utilisé en mode condenseur ou évaporateur, et connecté à un circuit hydraulique pour une distribution d’énergie calorifique ou frigorifique à au moins un milieu demandeur de calories ou de frigories ;
    un second échangeur (E2) non réversible de type FLUIDE/EAU pouvant être utilisé en mode désurchauffeur des gaz de refoulement d’un ou plusieurs compresseurs, ou en mode condenseur pour une restitution totale ou partielle de l’énergie du fluide frigorigène condensé dans celui-ci, et connecté à un circuit hydraulique pour une distribution d’énergie calorifique à au moins un milieu demandeur de calories ;
    un troisième échangeur (E3) de type FLUIDE/FLUIDE pouvant être utilisé comme surchauffeur ou sous-refroidisseur ;
    un quatrième échangeur (E4) pour la récupération ou l’évacuation des calories depuis ou vers le milieu extérieur ;
    un détendeur (D1) positionné à une extrémité dudit quatrième échangeur ;
    une première vanne électromagnétique (VEM1) et une seconde vanne électromagnétique (VEM2) ;
    au moins un échangeur d’appoint (E4B, E4C, E4D) pour la récupération ou l’évacuation des calories depuis ou vers le milieu extérieur, chacun desdits échangeurs d’appoint étant associé à un détendeur d’appoint (D1B, D1C, D1D) situé à une extrémité dudit échangeur d’appoint, une vanne électromagnétique d’appoint (VEM1 B, VEM1C, VEM1 D), un clapet antiretour C1, trois conduites calibrées (CT1, CT2, CT3) et au moins un capillaire (CAPILLAIRE 3, CAPILLAIRE 4, CAPILLAIRE 5, CAPILLAIRE 6).
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le raccordement de l’aspiration d’au moins un compresseur (CP1, CP2) au troisième échangeur (E3), qui assure notamment la surchauffe des gaz d’aspiration avant compression de ceux-ci.
  3. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que ledit dispositif présente un capillaire (CAPILLAIRE 2) pour une limitation du débit de fluide provenant du troisième échangeur (E3) sous forme gazeuse lorsque le premier échangeur (E1) est en mode évaporateur.
  4. 4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications caractérisé en ce que le quatrième échangeur (E4) et / ou au moins l’un des échangeurs d’appoint (E4B, E4C, E4D) est un échangeur à ailettes.
  5. 5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le quatrième échangeur (E4) et / ou au moins l’un des échangeurs d’appoint (E4B, E4C, E4D) est un échangeur multitubulaire ou coaxial.
  6. 6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit dispositif comporte un réservoir R de fluide frigorigène alimenté en liquide haute pression lorsque le premier échangeur (E1) est en mode condenseur et est alimenté en liquide basse pression avec un pourcentage de fluide minoritaire à l’état gazeux lorsque ledit premier échangeur est en mode évaporateur.
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