FR3085623A1 - Procede de gestion d'un dispositif de chauffage a pompe a chaleur de vehicule automobile - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de gestion d'un dispositif de gestion thermique (1) d'un véhicule automobile comprenant les étapes suivantes : ° estimation d'une pression de fluide réfrigérant « Pd » en sortie du compresseur (3), ° estimation d'une pression de fluide réfrigérant « Ps » en entrée du compresseur (3), ° estimation d'une capacité de refroidissement du deuxième échangeur de chaleur (9), ° estimation d'un débit de fluide réfrigérant « mr », ° choix d'un diamètre d'ouverture « d » d'un orifice tube simulé, ° calcul du sous-refroidissement cible « SBC » du fluide réfrigérant, ° mesure du sous-refroidissement, ▪ si le sous-refroidissement mesuré est inférieur au sous-refroidissement cible « SBC », diminution du diamètre d'ouverture du premier dispositif de détente (7) de sorte à atteindre le sous-refroidissement cible « SBC », ▪ si le sous-refroidissement mesuré est supérieur au sous-refroidissement cible « SBC », augmentation du diamètre d'ouverture du premier dispositif de détente (7) de sorte à atteindre le sous-refroidissement cible « SBC ».

Description

L’invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles électriques et hybrides et plus particulièrement à un procédé de gestion d’un dispositif de chauffage à pompe à chaleur pour un tel véhicule automobile.
Dans le domaine des véhicules électriques et hybrides où il est difficile de concilier une bonne autonomie des batteries et un chauffage efficace de l’habitacle, il est connu d’utiliser un dispositif de chauffage à pompe à chaleur, notamment au démarrage, lorsque le moteur thermique des véhicules hybrides est froid. Ces dispositifs comportent généralement un circuit de fluide réfrigérant comprenant successivement dans le sens de circulation du fluide réfrigérant un compresseur, un condenseur destiné réchauffer un flux d’air allant vers l’habitacle, un dispositif de détente et un évaporateur destiné à prélever de la chaleur au niveau de l’air extérieur.
Cependant, ces dispositifs de chauffage à pompe à chaleur peuvent avoir des procédés de gestion complexes afin d’atteindre une température de consigne déterminée par l’utilisateur et ce en ayant un coefficient de performance le plus élevé possible.
Un des buts de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un procédé de gestion de dispositif de chauffage à pompe à chaleur de l’habitacle d’un véhicule électrique ou hybride amélioré.
La présente invention concerne donc un procédé de gestion d’un dispositif de gestion thermique d’un véhicule automobile, configuré pour fonctionner selon un mode pompe à chaleur dans lequel un fluide réfrigérant circule successivement dans un compresseur, un premier échangeur de chaleur destiné échanger de l’énergie calorifique directement ou indirectement avec un flux d’air interne à destination de l’habitacle, un premier dispositif de détente dont l’ouverture est variable et un deuxième échangeur de chaleur destiné à être traversé par un flux d’air externe, ledit procédé de gestion comprenant les étapes suivantes :
° estimation d’une pression de fluide réfrigérant « Pd » en sortie du compresseur en fonction d’une température consigne de chauffage du flux d’air après avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur, d’une température du flux d’air avant d’avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur et d’un débit du flux d’air interne, ° estimation d’une pression de fluide réfrigérant « Ps » en entrée du compresseur, ° estimation d’une capacité de refroidissement au niveau du deuxième échangeur de chaleur en fonction d’un coefficient de performance optimal du dispositif de gestion thermique et de la température consigne de chauffage du flux d’air, ° estimation d’un débit de fluide réfrigérant « mr » en fonction de la pression de fluide réfrigérant « Pd », de la pression de fluide réfrigérant « Ps » et d’une vitesse de rotation du compresseur apte à permettre l’obtention du coefficient de performance optimal et la capacité de refroidissement au niveau du deuxième échangeur de chaleur, ° choix d’un diamètre d’ouverture « d » d’un orifice tube simulé en fonction du débit du flux d’air interne, de la pression de fluide réfrigérant « Pd » en sortie du compresseur et de la température du flux d’air interne avant d’avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur, ° calcul du sous-refroidissement cible « SBC » du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur selon la formule suivante pour un diamètre d’ouverture « d » de l’orifice tube simulé :
SBC = (((mr / ln(Pd + β)) / k) - 1) / a avec α = 4,525-2, β = 1,7308, et k = 14,089 . d2, ° mesure du sous refroidissement du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur, si le sous refroidissement mesuré du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur est inférieur au sous-refroidissement cible « SBC », diminution du diamètre d’ouverture du premier dispositif de détente de sorte à atteindre le sous-refroidissement cible, si le sous refroidissement mesuré du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur est supérieur au sous-refroidissement cible « SBC », augmentation du diamètre d’ouverture du premier dispositif de détente de sorte à atteindre le sous-refroidissement cible.
Selon un aspect du procédé de gestion, le dispositif de gestion thermique comporte un dispositif de chauffage, ventilation et climatisation modulable entre une position d’air recyclé et une position d’air extérieur, ledit dispositif de chauffage, ventilation et climatisation comportant en outre un ventilateur afin de générer le flux d’air interne, le débit dudit flux d’air interne étant estimée en fonction de la position dudit dispositif de chauffage, ventilation et climatisation et de la vitesse du ventilateur.
Selon un autre aspect du procédé de gestion, le débit du flux d’air interne est mesuré au moyen d’un débitmètre disposé dans ledit flux d’air interne avant qu’il n’échange avec le premier échangeur de chaleur.
Selon un aspect du procédé de gestion, le dispositif de gestion thermique comporte un dispositif de chauffage électrique du flux d’air interne disposé après que ledit flux d’air interne a échangé avec le premier échangeur de chaleur et la température consigne de chauffage est déterminée en fonction d’une température cible de l’habitacle définie par un utilisateur et de la puissance de chauffage dudit dispositif de chauffage électrique.
Selon un aspect du procédé de gestion, le diamètre d’ouverture « d » de l’orifice tube simulé est choisi entre un diamètre de 0,5 à 1,3 mm.
Selon un aspect du procédé de gestion, le premier échangeur de chaleur est un condenseur destiné à être traversé par le flux d’air interne.
Selon un aspect du procédé de gestion, le premier échangeur de chaleur est un échangeur de chaleur bi-fluide destiné à être traversé conjointement par le fluide réfrigérant et un fluide caloporteur d’une boucle de circulation de fluide caloporteur, ladite boucle de circulation de fluide caloporteur comportant un troisième échangeur de chaleur destiné à être traversé par le flux d’air interne.
Selon un aspect du procédé de gestion, le dispositif de gestion thermique est un dispositif pompe à chaleur simple.
Selon un aspect du procédé de gestion, le dispositif de gestion thermique est un dispositif de climatisation inversible configuré pour fonctionner selon un mode de refroidissement ou un mode pompe à chaleur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
• la figure 1 montre une représentation schématique d’un dispositif de chauffage à pompe à chaleur selon un premier mode de réalisation, • la figure 2 montre une représentation schématique d’un dispositif de chauffage à pompe à chaleur selon un deuxième mode de réalisation, • la figure 3 montre une représentation schématique d’un dispositif de chauffage à pompe à chaleur selon un troisième mode de réalisation, • la figure 4 montre une représentation schématique d’un dispositif de chauffage à pompe à chaleur selon un quatrième mode de réalisation, • la figure 5 est un organigramme des différentes étapes du procédé de gestion selon l’invention.
Sur les différentes figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère, etc. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère.
Dans la présente description, on entend par « placé en amont » qu’un élément est placé avant un autre par rapport au sens de circulation d'un fluide. A contrario, on entend par « placé en aval » qu’un élément est placé après un autre par rapport au sens de circulation du fluide.
La figure 1 montre une représentation d’un dispositif de gestion thermique 1, notamment pour véhicule électrique ou hybride. Le dispositif de gestion thermique 1 illustré à la figure 1 est le dispositif le plus simple possible et comporte les éléments nécessaires au fonctionnement d’une pompe à chaleur. Le dispositif de gestion thermique 1 comprend ainsi une boucle de circulation de fluide réfrigérant A dans laquelle un fluide réfrigérant est apte à circuler. Cette boucle de circulation de fluide réfrigérant A comporte, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant :
° un compresseur 3, ° un premier échangeur de chaleur 5, ° un premier dispositif de détente 7, et ° un deuxième échangeur de chaleur 9 destiné à être traversé par un flux d’air extérieur 100.
Selon un premier mode de réalisation illustré à la figure 1, le premier échangeur de chaleur 5 peut être un condenseur destiné à être traversé par un flux d’air interne 200 à destination de l’habitacle du véhicule automobile. Pour cela, le premier échangeur de chaleur 5 peut plus particulièrement être disposé au sein d’un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation (non représenté).
Afin de créer le flux d’air intérieur 200, le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation peut notamment comporter un ventilateur (non représenté).
Selon ce premier mode de réalisation, le premier échangeur de chaleur 5 peut échanger directement de l’énergie calorifique avec le flux d’air interne 200. Cette énergie calorifique est récupérée dans le flux d’air externe 100 au niveau du deuxième échangeur de chaleur 9 également appelé évaporateur.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré à la figure 2, le premier échangeur de chaleur 5 peut être un échangeur de chaleur bi-fluide destiné à être traversé conjointement par le fluide réfrigérant de la boucle de circulation de fluide réfrigérant A et un fluide caloporteur d’une boucle de circulation de fluide caloporteur B. Cette boucle de circulation de fluide caloporteur B comporte notamment une pompe 53 et un troisième échangeur de chaleur 50 destiné à être traversé par le flux d’air interne 200. Pour cela, le troisième échangeur de chaleur 50 peut plus particulièrement être disposé au sein d’un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation (non représenté).
Afin de créer le flux d’air intérieur 200, le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation peut notamment comporter un ventilateur (non représenté).
Selon ce deuxième mode de réalisation, le premier échangeur de chaleur 5 peut échanger indirectement de l’énergie calorifique avec le flux d’air interne 200 via la boucle de circulation de fluide caloporteur B. Cette énergie calorifique est récupérée dans le flux d’air externe 100 au niveau du deuxième échangeur de chaleur 9 également appelé évaporateur.
Sur les figures 1 et 2, le sens de circulation du fluide réfrigérant est illustré par des flèches.
Pour ces premier et deuxième modes de réalisation, le premier dispositif de détente 7 peut être par exemple un dispositif de détente dont l’ouverture est pilotable afin de contrôler la pression du fluide réfrigérant à sa sortie ou alors un orifice tube calibré pour obtenir une pression définie à sa sortie.
Les représentations des figures 1 et 2 ne sont que des exemples d’architecture d’un dispositif de pompe à chaleur. D’autres architectures plus ou moins complexes sont tout à fait envisageable et peuvent rentrer dans le cadre de l’invention.
La boucle de circulation de fluide réfrigérant A peut également comporter un dispositif de séparation de phase 15, comme par exemple une bouteille dessiccante, disposé en amont du compresseur 3, entre le deuxième échangeur de chaleur 9 et ledit compresseur 3.
Comme le montre le premier et deuxième mode de réalisation du dispositif de gestion thermique 1, ce dernier peut être uniquement dédié à fonctionner en mode pompe à chaleur, c’est-à-dire à réchauffer le flux d’air interne 200 en prélevant de l’énergie calorifique dans le flux d’air externe 200.
Cependant, il est également possible dans une variante que le dispositif de gestion thermique 1 soit un dispositif de climatisation inversible comme par exemple illustré aux figures 3 et 4. Dans ce cas de figure, le dispositif de gestion thermique 1 est configuré pour fonctionner selon :
• un mode de refroidissement dans lequel il refroidit le flux d’air interne 200 et relâche de l’énergie calorifique dans le flux d’air externe 100, ou • un mode pompe à chaleur dans lequel il réchauffe le flux d’air interne 200 en prélevant de l’énergie calorifique dans le flux d’air externe 100.
Les représentations des figures 3 et 4 ne sont que des exemples d’architecture d’un dispositif de climatisation inversible. D’autres architectures plus ou moins complexes sont tout à fait envisageables et peuvent rentrer dans le cadre de l’invention.
A l’instar des modes de réalisation des figures 1 et 2, le dispositif de gestion thermique 1 comporte toujours une boucle de circulation de fluide réfrigérant A comportant un compresseur 3, un premier échangeur de chaleur 5, un premier dispositif de détente 7 et un deuxième échangeur de chaleur 9.
La figure 3 montre un cas similaire à la figure 1 dans lequel le premier échangeur de chaleur 5 échange directement avec le flux d’air interne 200.
La figure 4 montre un cas similaire à la figure 2 dans lequel le premier échangeur de chaleur 5 échange indirectement avec le flux d’air interne 200 via la boucle de circulation de fluide caloporteur B et le troisième échangeur de chaleur 50.
Le dispositif de gestion thermique 1 comporte en outre une conduite de dérivation C reliant un premier point de jonction 31 à un deuxième point de jonction 32.
Le premier point de jonction 31 est disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur 9 entre ledit deuxième échangeur de chaleur 9 et le compresseur 3. Le deuxième point de jonction 32 est quant à lui disposé en aval du premier point de jonction 31, entre ledit premier point de jonction 31 et le compresseur 3.
La conduite de dérivation C comporte un deuxième dispositif de détente 11 disposé en amont d’un quatrième échangeur de chaleur 13. Ce quatrième échangeur de chaleur 13 également appelé évaporateur est notamment destiné à être traversé par le flux d’air interne 100. Le quatrième échangeur de chaleur 13 peut plus particulièrement être disposé au sein du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation (non représenté), notamment en amont du premier échangeur de chaleur 5 ou du troisième échangeur de chaleur 50 dans le sens de circulation du flux d’air interne 200.
Afin de permettre ou non le passage du fluide réfrigérant dans la conduite de dérivation, une vanne d’arrêt 22 peut être disposée entre le premier 31 et le deuxième point de jonction 32. Le deuxième dispositif de détente 11 peut quant à lui comporter une fonction d’arrêt, c’est-à-dire qu’il est apte à bloquer le flux de fluide réfrigérant dans la conduite de dérivation C lorsqu’il est complètement fermé.
Cette conduite de dérivation C est utilisée en mode climatisation afin de refroidir le flux d’air interne 200 via le quatrième échangeur de chaleur 13.
Sur les figures 3 et 4 est représenté uniquement le mode de fonctionnement en mode pompe à chaleur. Le sens de circulation du fluide réfrigérant est représenté par des flèches. La vanne d’arrêt 22 est ainsi ouverte et le deuxième dispositif de détente 11 est fermé.
Le dispositif de gestion thermique 1 peut également comporter un dispositif de chauffage électrique 60 du flux d’air interne 200. ce dispositif de chauffage électrique 60 est notamment disposé après que ledit flux d’air interne 200 a échangé avec le premier échangeur de chaleur 5.
Par cela on entend que le dispositif de chauffage électrique 60 est disposé en aval du premier échangeur de chaleur 5 dans le sens de circulation du flux d’air interne 200 lorsque ledit échangeur de chaleur 5 échange directement de l’énergie calorifique avec ledit flux d’air interne 200 (exemples des figures 1 et 3).
Le dispositif de chauffage électrique 60 est disposé en aval du troisième échangeur de chaleur 50 dans le sens de circulation du flux d’air interne 200 lorsque l’échangeur de chaleur 5 échange indirectement de l’énergie calorifique avec ledit flux d’air interne 200 (exemples des figures 2 et 4).
La présente invention concerne un procédé de gestion d’un dispositif de chauffage à pompe à chaleur 1 tel que décrit précédemment. Ce procédé de gestion est plus particulièrement mis en œuvre par une unité de commande électronique embarquée dans le véhicule automobile.
La figure 5 montre un organigramme des différentes étapes de ce procédé de gestion.
Le procédé de gestion comprend notamment une première étape 101 d’estimation d’une pression de fluide réfrigérant « Pd » en sortie du compresseur 3.
Cette estimation est réalisée en fonction de différents paramètres tels que :
• une température consigne de chauffage du flux d’air 200 après avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur 5, • une température du flux d’air 200 avant d’avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur 5, et • un débit du flux d’air interne 200.
Ces paramètres sont compilés et comparés avec des tables établies expérimentalement afin de déterminer la pression de fluide réfrigérant « Pd » en sortie du compresseur 3 nécessaire pour atteindre la température consigne de chauffage du flux d’air 200. Ces tables montrent plus précisément l’évolution de la pression de fluide réfrigérant « Pd » en sortie du compresseur 3 pour différentes température consigne de chauffage du flux d’air 200.
La température consigne de chauffage du flux d’air 200 après avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur 5 correspond à la température que doit avoir le flux d’air interne 200 pour atteindre la température cible de l’habitacle définie par un utilisateur. Par « après avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur 5 », on entend ici aussi bien un échange direct d’énergie calorifique lorsque le flux d’air interne 200 traverse directement le premier échangeur de chaleur 5 ou bien un échange indirect via la boucle de circulation de fluide caloporteur et le troisième échangeur de chaleur 50.
Lorsque le dispositif de gestion thermique 1 comporte un dispositif de chauffage électrique 60, la puissance de chauffage dudit dispositif de chauffage électrique 60 est prise en compte pour déterminer la température consigne de chauffage du flux d’air 200 après avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur 5.
La température du flux d’air 200 avant d’avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur 5 est généralement mesurée au moyen d’un capture de température.
Le débit dudit flux d’air interne 200 peut être, par exemple, estimé en fonction de la position du dispositif de chauffage, ventilation et climatisation et de la vitesse du ventilateur. Par position du dispositif de chauffage, ventilation et climatisation on entend ici l’origine du flux d’air interne, c’est à dire qu’il peut venir de l’extérieur, de l’intérieur de l’habitacle, on parle alors d’air recyclé, ou bien d’un mélange des deux.
A contrario, le débit dudit flux d’air interne 200 peut être mesuré au moyen d’un débitmètre disposé dans ledit flux d’air interne 200 avant qu’il n’échange avec le premier échangeur de chaleur 5.
Lors d’une deuxième étape 102 est réalisé une estimation d’une pression de fluide réfrigérant « Ps » en entrée du compresseur 3. Cette estimation correspond notamment à la pression de fluide réfrigérant nécessaire pour récupérer suffisamment d’énergie calorifique dans le flux d’air externe 100 au niveau du deuxième échangeur de chaleur 9 afin d’atteindre la température consigne de chauffage du flux d’air 200.
Pour cela, des tables expérimentales sont utilisées afin de déterminer la pression de fluide réfrigérant « Ps » en entrée du compresseur 3 nécessaire pour atteindre la température consigne de chauffage du flux d’air 200.
Lors d’une troisième étape 103 est réalisé une estimation d’une capacité de refroidissement au niveau du deuxième échangeur de chaleur 9. Cette capacité de refroidissement est estimée en fonction de différents paramètres que sont notamment :
• un coefficient de performance optimal du dispositif de gestion thermique 1, et • la température consigne de chauffage du flux d’air 200.
Pour cela, des tables établies expérimentalement sont utilisées afin de déterminer en fonction de la température consigne de chauffage du flux d’air 200, la capacité de refroidissement au niveau du deuxième échangeur de chaleur 9 pour un coefficient de performance du dispositif de gestion thermique 1 le plus élevé possible.
Lors d’une quatrième étape 104 est réalisée une estimation d’un débit de fluide réfrigérant « mr ». Ce débit de fluide réfrigérant « mr » est estimé en fonction de :
• la pression de fluide réfrigérant « Pd », • de la pression de fluide réfrigérant « Ps », et • d’une vitesse de rotation du compresseur 3 apte à permettre l’obtention du coefficient de performance optimal et la capacité de refroidissement au niveau du deuxième échangeur de chaleur 9,
Pour cela, des tables expérimentales sont utilisées.
Lors d’une cinquième étape 105 est réalisé un choix d’un diamètre d’ouverture « d » d’un orifice tube simulé. Ce choix est réalisé en fonction du débit du flux d’air interne 200, de la pression de fluide réfrigérant « Pd » en sortie du compresseur 3 et de la température du flux d’air interne 200 avant d’avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur 5.
Pour cela, des tables établies expérimentalement sont utilisées. De préférence, le diamètre d’ouverture « d » de l’orifice tube simulé est choisi entre un diamètre de 0,5 à 1,3 mm.
Lors d’une sixième étape 106 est réalisé un calcul du sous-refroidissement cible « SBC » du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur 5 selon la formule suivante pour un diamètre d’ouverture « d » de l’orifice tube simulé :
SBC = (((mr / ln(Pd + β)) / k) - 1) / a avec α = 4,525-2, β = 1,7308 et k = 14,089 . d2.
Lors d’une septième étape 107 une mesure du sous-refroidissement est par exemple réalisé par une mesure de la température du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur 5. Le sous-refroidissement correspondant à la différence entre la température mesurée et celle de condensation du fluide réfrigérant à même pression.
Si le sous-refroidissement mesuré du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur 5 est inférieur au sous-refroidissement cible « SBC », une diminution du diamètre d’ouverture du premier dispositif de détente 7 est effectuée de sorte à atteindre le sous-refroidissement cible « SBC ».
Si le sous-refroidissement mesuré du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur 5 est supérieur au sous-refroidissement cible, une augmentation du diamètre d’ouverture du premier dispositif de détente 7 est effectuée de sorte à atteindre le sous-refroidissement cible « SBC ».
Ainsi, on voit bien que le procédé de gestion du dispositif de gestion thermique 1 en mode pompe à chaleur permet grâce à une simulation d’un orifice tube, de contrôler l’ouverture du premier dispositif de détente 7 de sorte à avoir notamment un coefficient de performance le plus élevé possible selon les différents paramètres mesurés et estimés.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de gestion d’un dispositif de gestion thermique (1) d’un véhicule automobile, configuré pour fonctionner selon un mode pompe à chaleur dans lequel un fluide réfrigérant circule successivement dans un compresseur (3), un premier échangeur de chaleur (5) destiné échanger de l’énergie calorifique directement ou indirectement avec un flux d’air interne (200) à destination de l’habitacle, un premier dispositif de détente (7) dont l’ouverture est variable et un deuxième échangeur de chaleur (9) destiné à être traversé par un flux d’air externe (100), ledit procédé de gestion comprenant les étapes suivantes :
    ° estimation d’une pression de fluide réfrigérant « Pd » en sortie du compresseur (3) en fonction d’une température consigne de chauffage du flux d’air (200) après avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur (5), d’une température du flux d’air (200) avant d’avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur (5) et d’un débit du flux d’air interne (200), ° estimation d’une pression de fluide réfrigérant « Ps » en entrée du compresseur (3), ° estimation d’une capacité de refroidissement au niveau du deuxième échangeur de chaleur (9) en fonction d’un coefficient de performance optimal du dispositif de gestion thermique (1) et de la température consigne de chauffage du flux d’air (200), ° estimation d’un débit de fluide réfrigérant « mr » en fonction de la pression de fluide réfrigérant « Pd », de la pression de fluide réfrigérant « Ps » et d’une vitesse de rotation du compresseur (3) apte à permettre l’obtention du coefficient de performance optimal et la capacité de refroidissement au niveau du deuxième échangeur de chaleur (9), ° choix d’un diamètre d’ouverture « d » d’un orifice tube simulé en fonction du débit du flux d’air interne (200), de la pression de fluide réfrigérant « Pd » en sortie du compresseur (3) et de la température du flux d’air interne (200) avant d’avoir échangé avec le premier échangeur de chaleur (5), ° calcul du sous-refroidissement cible « SBC » du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur (5) selon la formule suivante pour un diamètre d’ouverture « d » de l’orifice tube simulé :
    SBC = (((mr / ln(Pd + β)) / k) - 1) / a avec α = 4,525-2, β = 1,7308, et k = 14,089 . d2, ° mesure du sous-refroidissement du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur (5), si le sous-refroidissement mesuré du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur (5) est inférieur au sous-refroidissement cible « SBC », diminution du diamètre d’ouverture du premier dispositif de détente (7) de sorte à atteindre le sous-refroidissement cible « SBC », si le sous-refroidissement mesuré du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur de chaleur (5) est supérieur au sous-refroidissement cible « SBC », augmentation du diamètre d’ouverture du premier dispositif de détente (7) de sorte à atteindre le sous-refroidissement cible « SBC ».
  2. 2. Procédé de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de gestion thermique (1) comporte un dispositif de chauffage, ventilation et climatisation modulable entre une position d’air recyclé et une position d’air extérieur, ledit dispositif de chauffage, ventilation et climatisation comportant en outre un ventilateur afin de générer le flux d’air interne (200), le débit dudit flux d’air interne (200) étant estimé en fonction de la position dudit dispositif de chauffage, ventilation et climatisation et de la vitesse du ventilateur.
  3. 3. Procédé de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débit dudit flux d’air interne (200) est mesuré au moyen d’un débitmètre disposé dans ledit flux d’air interne (200) avant qu’il n’échange avec le premier échangeur de chaleur (5).
  4. 4. Procédé de gestion selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de gestion thermique (1) comporte un dispositif de chauffage électrique (60) du flux d’air interne (200) disposé après que ledit flux d’air interne a échangé avec le premier échangeur de chaleur (5) et en ce que la température consigne de chauffage est déterminée en fonction d’une température cible de l’habitacle définie par un utilisateur et de la puissance de chauffage dudit dispositif de chauffage électrique (60).
  5. 5. Procédé de gestion selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre d’ouverture « d » de l’orifice tube simulé est choisi entre un diamètre de 0,5 à 1,3 mm.
  6. 6. Procédé de gestion selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier échangeur de chaleur (5) est un condenseur destiné à être traversé par le flux d’air interne (200).
  7. 7. Procédé de gestion selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier échangeur de chaleur (5) est un échangeur de chaleur bifluide destiné à être traversé conjointement par le fluide réfrigérant et un fluide caloporteur d’une boucle de circulation de fluide caloporteur (B), ladite boucle de circulation de fluide caloporteur (B) comportant un troisième échangeur de chaleur (50) destiné à être traversé par le flux d’air interne (200).
  8. 8. Procédé de gestion selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif de gestion thermique (1) est un dispositif pompe à chaleur simple.
    5
  9. 9. Procédé de gestion selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif de gestion thermique (1) est un dispositif de climatisation inversible configuré pour fonctionner selon un mode de refroidissement ou un mode pompe à chaleur.
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EP3023276A1 (fr) * 2013-07-18 2016-05-25 Hangzhou Sanhua Research Institute Co., Ltd. Procédé pour réguler un degré de surchauffe de système de climatisation de véhicule et système de climatisation de véhicule
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