FR3111850A1 - Véhicule à hautes performances de refroidissement - Google Patents
Véhicule à hautes performances de refroidissement Download PDFInfo
- Publication number
- FR3111850A1 FR3111850A1 FR2006829A FR2006829A FR3111850A1 FR 3111850 A1 FR3111850 A1 FR 3111850A1 FR 2006829 A FR2006829 A FR 2006829A FR 2006829 A FR2006829 A FR 2006829A FR 3111850 A1 FR3111850 A1 FR 3111850A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- condenser
- air
- treated
- heat transfer
- transfer fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims abstract description 66
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 65
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 13
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 44
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 9
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 8
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 7
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
- B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
- B60H1/00921—Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant does not change and there is an extra subcondenser, e.g. in an air duct
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
- B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
- B60H1/00914—Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant does not change and there is a bypass of the condenser
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3205—Control means therefor
- B60H1/3211—Control means therefor for increasing the efficiency of a vehicle refrigeration cycle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3228—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
- B60H1/32281—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising a single secondary circuit, e.g. at evaporator or condenser side
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
- B60H2001/00928—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising a secondary circuit
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Un véhicule (V) comprend un circuit de refroidissement (CR) comportant un évaporateur (EV), un compresseur (CP) et un premier condenseur (CD1) traitant ensemble de l’air par échange avec un premier fluide caloporteur pour alimenter en air traité un espace d’accueil (EA), et un circuit de chauffage (CC) comportant un aérotherme (AE) dans lequel circule un second fluide caloporteur circulant également dans le premier condenseur (CD1) et traitant de l’air par échange avec ce second fluide caloporteur pour alimenter en air traité l’espace d’accueil (EA). Le circuit de chauffage (CC) comprend entre les aérotherme (AE) et premier condenseur (CD1) un échangeur de chaleur (EC) utilisé pendant une phase de refroidissement pour refroidir le second fluide caloporteur, et le circuit de refroidissement (CR) comprend entre les premier condenseur (CD1) et évaporateur (EV) un second condenseur (CD2) utilisé pendant une phase de refroidissement pour refroidir le premier fluide caloporteur. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1
Description
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne les véhicules comprenant un espace d’accueil alimenté en air traité par un circuit de chauffage et un circuit de refroidissement.
Etat de la technique
Certains véhicules, souvent de type automobile, comprennent un circuit de chauffage chargé d’alimenter leur espace d’accueil en air traité (et plus précisément réchauffé) et un circuit de refroidissement (ou réfrigération) chargé d’alimenter leur espace d’accueil en air traité (et plus précisément refroidi).
Parfois, les circuit de chauffage et circuit de refroidissement sont couplés l’un à l’autre afin de s’entraider à traiter l’air devant alimenter l’espace d’accueil. C’est notamment le cas lorsque, d’une part, le circuit de refroidissement comprend un évaporateur, un compresseur et un condenseur (fluide/fluide) dans lesquels circule un premier fluide caloporteur et chargés de traiter ensemble de l’air par échange avec ce premier fluide caloporteur pour alimenter en air traité l’espace d’accueil, et, d’autre part, le circuit de chauffage comprend un aérotherme dans lequel circule un second fluide caloporteur circulant également dans le condenseur et chargé de traiter de l’air par échange avec ce second fluide caloporteur pour alimenter en air traité l’espace d’accueil. On comprendra que dans cet agencement le couplage entre les circuit de chauffage et circuit de refroidissement se fait au niveau du condenseur (fluide/fluide).
Lorsque le véhicule est utilisé en présence de fortes températures, typiquement supérieures à 35°C, la température du second fluide caloporteur devient notablement supérieure à la température de l’air extérieur. Cela ne pose pas de problème au niveau du circuit de chauffage car le véhicule fonctionne exclusivement en mode de refroidissement et donc l’aérotherme n’alimente pas l’espace d’accueil en air traité. Mais cela pose un problème au niveau du circuit de refroidissement (pendant une phase de refroidissement) car la condensation n’est pas optimale au niveau du condenseur du fait que le premier fluide caloporteur a une très haute température (typiquement 100°C en sortie du compresseur) et que le second fluide caloporteur a une température supérieure à celle de l’air extérieur (typiquement + 5°C à + 10°C) en sortie de l’aérotherme. En d’autres termes, les performances de refroidissement (ou réfrigération) sont insuffisantes pour permettre d’atteindre certaines consignes de température choisies par certains passagers ou ne permettent d’atteindre ces consignes de température qu’après de longs délais, ce qui nuit à la qualité perçue du véhicule.
Pour améliorer les performances de refroidissement on est contraint d’augmenter notablement les capacités de traitement des composants du circuit de refroidissement, ce qui s’avère onéreux, et/ou de faire fonctionner plus souvent et plus longtemps le groupe motoventilateur (ou GMV), ce qui occasionne des nuisances sonores.
Cette situation est encore plus problématique lorsque le circuit de refroidissement participe aussi au refroidissement d’une batterie rechargeable qui alimente en énergie électrique une machine motrice électrique d’un groupe motopropulseur (ou GMP) tout électrique ou hybride. En effet, moins le refroidissement de la batterie rechargeable est performant, plus la durée d’une recharge est importante, ce qui peut pénaliser les usagers des véhicules.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Présentation de l’invention
Elle propose notamment à cet effet un véhicule comprenant :
- un circuit de refroidissement comprenant un évaporateur, un compresseur et un premier condenseur dans lesquels circule un premier fluide caloporteur et traitant ensemble de l’air par échange avec ce premier fluide caloporteur pour alimenter en air traité un espace d’accueil, et
- un circuit de chauffage comportant un aérotherme dans lequel circule un second fluide caloporteur circulant également dans le premier condenseur et traitant de l’air par échange avec ce second fluide caloporteur pour alimenter en air traité l’espace d’accueil.
Ce véhicule se caractérise par le fait que :
- son circuit de chauffage comprend, entre l’aérotherme et le premier condenseur, un échangeur de chaleur qui est utilisé pendant une phase de refroidissement de l’air à traiter afin de refroidir le second fluide caloporteur avant qu’il ne circule dans le premier condenseur, et
- son circuit de refroidissement comprend, entre le premier condenseur et l’évaporateur, un second condenseur utilisé en complément du premier condenseur pendant une phase de refroidissement de l’air à traiter afin de refroidir le premier fluide caloporteur qui a été pré-refroidi par le premier condenseur.
Grâce à la réduction de la température induite par l’échangeur du circuit de chauffage et bénéfique au premier condenseur, et à l’augmentation de la capacité de condensation induite par l’ajout du second condenseur au circuit de refroidissement, on augmente notablement les performances de refroidissement (ou réfrigération).
Le véhicule selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- le second condenseur peut refroidir le premier fluide caloporteur par échange avec un air extérieur ;
- son circuit de refroidissement peut comprendre une branche de dérivation en parallèle du second condenseur, et une électrovanne à une entrée et deux sorties et contrôlant soit un accès au second condenseur pendant chaque phase de refroidissement de l’air à traiter, soit un accès à l’évaporateur via cette branche de dérivation pendant une phase de chauffage de l’air à traiter ;
- en variante, son circuit de refroidissement peut comprendre, d’une première part, une branche de dérivation en parallèle du second condenseur, d’une deuxième part, une première électrovanne à une entrée et une sortie autorisant un accès au second condenseur pendant une phase de refroidissement de l’air à traiter, et, d’une troisième part, une seconde électrovanne à une entrée et une sortie autorisant un accès à l’évaporateur via cette branche de dérivation pendant une phase de chauffage de l’air à traiter ;
- son circuit de chauffage peut comprendre en amont du premier condenseur une électrovanne contrôlant soit un accès à l’échangeur de chaleur pendant chaque phase de refroidissement de l’air à traiter, soit un accès direct au premier condenseur pendant chaque phase de chauffage de l’air à traiter ;
- en variante, son circuit de chauffage peut comprendre, d’une première part, une sous-partie comportant l’échangeur de chaleur en aval de l’aérotherme, d’une deuxième part, une première électrovanne à une entrée et une sortie autorisant un accès à cette sous-partie pendant une phase de refroidissement de l’air à traiter, et, d’une troisième part, une seconde électrovanne à une entrée et une sortie autorisant un accès direct au premier condenseur pendant une phase de chauffage de l’air à traiter ;
- son circuit de chauffage peut comprendre, entre le premier condenseur et l’aérotherme, un dispositif de chauffage électrique réchauffant le second fluide caloporteur pendant une phase de chauffage de l’air à traiter ;
- son circuit de chauffage peut comprendre, entre l’aérotherme et le premier condenseur, une pompe électrique faisant circuler le second fluide caloporteur ;
- son circuit de refroidissement peut comprendre, en amont de l’évaporateur un détendeur refroidissant et dépressurisant le premier fluide caloporteur avant qu’il n’alimente l’évaporateur pendant une phase de refroidissement de l’air à traiter ;
- il peut être de type automobile.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
Description détaillée de l’invention
L’invention a notamment pour but de proposer un véhicule V comprenant une installation thermique permettant d’améliorer notablement les performances de refroidissement (ou réfrigération) de l’air à traiter devant alimenter un espace d’accueil EA.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. En effet, l’invention concerne n’importe quel véhicule comprenant au moins un espace d’accueil de passagers (comme par exemple un habitacle). Ainsi, l’invention concerne tous les véhicules (terrestres (hormis les motocyclettes), maritimes (ou fluviaux), et aériens).
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule V comprend un groupe motopropulseur (ou GMP) tout électrique, et donc comprenant au moins une machine motrice électrique alimentée en énergie électrique par au moins une batterie rechargeable. Mais le GMP pourrait être de type thermique ou de type hybride (par exemple avec au moins une machine motrice électrique et une machine motrice d’un autre type (éventuellement thermique)).
On a schématiquement et fonctionnellement illustré sur les figures 1 et 2 un véhicule V selon l’invention, comprenant une installation thermique CR et CC, et un espace d’accueil EA (ici un habitacle).
L’installation thermique d’un véhicule V selon l’invention comprend au moins un circuit de refroidissement CR et un circuit de climatisation CC.
Le circuit de refroidissement CR comprend un évaporateur EV, un compresseur CP et des premier CD1 et second CD2 condenseurs dans lesquels circule un premier fluide caloporteur. Ce circuit de refroidissement CR est chargé de traiter de l’air par échange avec son premier fluide caloporteur afin d’alimenter en air traité l’espace d’accueil EA du véhicule V pendant une phase de refroidissement (ou réfrigération).
Par exemple, ce premier fluide caloporteur peut être de l’eau mélangée à un additif, comme par exemple de l’éthylène glycol ou du propylène glycol.
Le compresseur CP est chargé de chauffer et de pressuriser le premier fluide caloporteur qui est issu de l’évaporateur EV pendant une phase de refroidissement (ou réfrigération) illustrée sur la figure 1 et pendant une phase de chauffage illustrée sur la figure 2. Ce compresseur CP est de préférence à cylindrée variable.
Le premier condenseur CD1 est chargé de contribuer, pendant une phase de refroidissement, au pré-refroidissement par condensation du premier fluide caloporteur (issu du compresseur CP) par échange avec le second fluide caloporteur circulant dans le circuit de chauffage CC et le traversant. Ce premier condenseur CD1 est donc de type fluide/fluide.
On notera que le premier condenseur CD1 est également chargé de contribuer, pendant une phase de chauffage, au réchauffement du second fluide caloporteur circulant dans le circuit de chauffage CC et le traversant par échange avec le premier fluide. De préférence, ce premier condenseur CD1 est dimensionné de manière à condenser sensiblement intégralement le premier fluide caloporteur issu du compresseur CP pendant une phase de chauffage, de sorte qu’il soit sensiblement intégralement dans une phase liquide et partiellement refroidi lors de l’échange indirect avec le second fluide caloporteur. Cela permet en effet un transfert optimal des calories pendant une phase de chauffage.
Mais son dimensionnement ne lui permet que de condenser partiellement le premier fluide caloporteur issu du compresseur CP pendant une phase de refroidissement car la condensation complémentaire est assurée par le second condenseur CD2.
En effet, le second condenseur CD2 est installé entre le premier condenseur CD1 et l’évaporateur EV et est utilisé en complément du premier condenseur CD1 pendant une phase de refroidissement de l’air à traiter (illustrée sur la figure 1) afin de refroidir par condensation le premier fluide caloporteur qui a été préalablement pré-refroidi par le premier condenseur CD1. Ce second condenseur CD2 est de type air/fluide et donc refroidit le premier fluide caloporteur pré-refroidi par échange avec de l’air qui le balaye et/ou le traverse, exclusivement pendant une phase de refroidissement.
L’évaporateur EV est chargé, pendant une phase de refroidissement, de refroidir l’air qui le balaye et/ou le traverse afin de produire de l’air traité (refroidi (ou réfrigéré)) qui alimente l’espace d’accueil EA. On comprendra que ce refroidissement se fait par absorption par le premier fluide caloporteur de calories contenues dans l’air à refroidir (ou traiter).
Cet évaporateur EV est également chargé, pendant une phase de chauffage illustrée sur la figure 2, de réchauffer le premier fluide caloporteur qui est issu du premier condenseur CD1 (éventuellement via un détendeur DT) par échange avec l’air qui le balaye et/ou le traverse (mais qui n’est pas destiné à alimenter l’espace d’accueil EA). On comprendra que ce réchauffement se fait par absorption par le premier fluide caloporteur de calories contenues dans l’air qui le balaye et/ou le traverse. Il délivre donc en sortie, pendant une phase de chauffage, un premier fluide caloporteur, en phase gazeuse et légèrement réchauffé, qui est destiné à alimenter le compresseur CP.
L’éventuel détendeur DT n’intervient que dans une phase de chauffage illustrée sur la figure 2 et sur laquelle on reviendra plus loin. Il est installé en amont de l’évaporateur EV et chargé de dépressuriser le premier fluide caloporteur qui est issu du premier condenseur CD1, avant qu’il n’alimente l’évaporateur EV pendant une phase de chauffage. Il délivre un premier fluide caloporteur refroidi et dépressurisé.
Le circuit de chauffage CC comprend un aérotherme AE et un échangeur de chaleur EC dans lesquels circule le second fluide caloporteur qui circule également dans le premier condenseur CD1 comme décrit plus haut.
Par exemple, ce second fluide caloporteur peut être de l’eau mélangée à un additif, comme par exemple de l’éthylène glycol ou du propylène glycol.
Cet aérotherme AE est propre à traiter de l’air (intérieur et/ou extérieur) par échange avec le second fluide caloporteur pour alimenter en air traité (réchauffé) l’espace d’accueil EA, exclusivement pendant une phase de chauffage (illustrée sur la figure 2).
On entend ici par « aérotherme » un échangeur de chaleur de type air/fluide.
L’échangeur de chaleur EC est installé entre l’aérotherme AE et le premier condenseur CD1 et est exclusivement utilisé pendant une phase de refroidissement de l’air à traiter afin de refroidir le second fluide caloporteur avant qu’il ne circule dans le premier condenseur CD1. On comprendra que l’objectif de cet échangeur de chaleur EC est d’abaisser le plus possible la température du second fluide caloporteur afin que la différence de température entre les premier et second fluides caloporteurs soit la plus grande possible dans le premier condenseur CD1 pour optimiser le transfert de calories du premier fluide caloporteur vers le second fluide caloporteur, et ainsi induire un pré-refroidissement par condensation du premier fluide caloporteur le plus important possible avant que ce dernier ne parvienne dans le second condenseur CD2. Certes, lors du passage dans le premier condenseur CD1 la température du second fluide caloporteur augmente notablement, mais elle se stabilise rapidement (typiquement à environ 75°C lorsque la température du premier fluide caloporteur est d’environ 100°C et que la température de l’air extérieur est de 45°C), ce qui est sans conséquence sur l’air traité qui alimente l’espace d’accueil EA puisqu’il ne provient que de l’évaporateur EV.
Cette réduction de température induite par l’échangeur de chaleur EC, et bénéfique au premier condenseur CD1, combinée à l’augmentation de la capacité de condensation induite par l’ajout du second condenseur CD2 au circuit de refroidissement CR permet avantageusement d’augmenter notablement les performances de refroidissement (ou réfrigération) de l’installation thermique du véhicule V.
Le circuit de chauffage CC fonctionne donc en « circuit court » (sans l’échangeur de chaleur EC) pendant une phase de chauffage, et en « circuit long » (avec l’échangeur de chaleur EC) pendant une phase de refroidissement (ou réfrigération).
De préférence, le second condenseur CD2 refroidit le premier fluide caloporteur par échange avec un air extérieur. A cet effet, il est, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, installé dans ce que l’homme de l’art appelle la façade avant du véhicule V, là où l’air extérieur pénètre dans la partie la plus avant (ou amont) du compartiment moteur. On comprendra qu’une partie amont du véhicule V reçoit de l’air avant une partie aval de ce dernier (V) lorsque le véhicule V avance.
Egalement de préférence, l’échangeur de chaleur EC refroidit le second fluide caloporteur par échange avec l’air extérieur. A cet effet, il est, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, installé dans la façade avant du véhicule V.
On notera que pendant une phase de chauffage le second fluide caloporteur parvient dans le premier condenseur CD1 sans être refroidi par l’échangeur de chaleur EC et donc il est avantageusement réchauffé dans ce premier condenseur CD1 par le premier fluide caloporteur dont la température est maximale du fait qu’il sort du compresseur CP sans avoir été refroidi par le second condenseur CD2.
Le contrôle de l’accès du premier fluide caloporteur à l’évaporateur EV directement ou via le second condenseur CD2 peut se faire d’au moins deux façons qui nécessitent toutes les deux une branche de dérivation ou « bypass » BD en parallèle du second condenseur CD2.
Dans une première façon illustrée non limitativement sur les figures 1 et 2, le circuit de refroidissement CR peut comprendre une électrovanne V1 ayant une entrée et deux sorties et contrôlant soit un accès au second condenseur CD2 pendant chaque phase de refroidissement de l’air à traiter (figure 1), soit un accès à l’évaporateur EV via la branche de dérivation BD pendant une phase de chauffage de l’air à traiter (figure 2).
Dans une seconde façon non illustrée, le circuit de refroidissement CR peut comprendre des première et seconde électrovannes ayant chacune une entrée et une sortie. La première électrovanne autorise l’accès au second condenseur CD2 pendant une phase de refroidissement de l’air à traiter. La seconde électrovanne autorise l’accès à l’évaporateur EV via la branche de dérivation BD (et donc sans passer par le second condenseur CD2) pendant une phase de chauffage de l’air à traiter.
Le contrôle de l’accès du second fluide caloporteur au premier condenseur CD1 directement ou via l’échangeur de chaleur EC peut se faire d’au moins deux façons qui nécessitent toutes les deux une subdivision du circuit de chauffage CC en première SP1 et seconde SP2 sous-parties couplées entre elles. La première sous-partie SP1 comprend l’aérotherme AE, un conduit allant jusqu’à l’entrée du premier condenseur CD1 et un autre conduit partant de la sortie du premier condenseur CD1. La seconde sous-partie SP2 comprend l’échangeur de chaleur EC et est couplée à la première sous-partie SP1 en aval de l’aérotherme AE et en amont du premier condenseur CD1.
Dans une première façon illustrée non limitativement sur les figures 1 et 2, le circuit de chauffage CC peut comprendre, en amont du premier condenseur CD1, une électrovanne V2 ayant une entrée et deux sorties et contrôlant soit un accès à l’échangeur de chaleur EC pendant chaque phase de refroidissement de l’air à traiter (figure 1), soit un accès direct au premier condenseur CD1 pendant chaque phase de chauffage de l’air à traiter (figure 2).
Dans une seconde façon non illustrée, le circuit de chauffage CC peut comprendre des première et seconde électrovannes ayant chacune une entrée et une sortie. La première électrovanne autorise l’accès à la seconde sous-partie SP2 pendant une phase de refroidissement de l’air à traiter. La seconde électrovanne autorise l’accès direct au premier condenseur CD1 (sans passer par la seconde sous-partie SP2) pendant une phase de chauffage de l’air à traiter.
On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, que le circuit de chauffage CC peut comprendre, entre le premier condenseur CD1 et son aérotherme AE (et donc dans sa première sous-partie SP1) un dispositif de chauffage électrique DC réchauffant le second fluide caloporteur pendant une phase de chauffage de l’air à traiter, avant qu’il ne parvienne au niveau de l’aérotherme AE. On comprendra que ce dispositif de chauffage électrique DC est utilisé en tant qu’appoint lorsque la température de consigne de l’air traité (alimentant l’espace d’accueil EA) est très élevée par rapport à la température de l’air extérieur et/ou lorsque l’on a besoin de conditionner très rapidement l’espace d’accueil EA.
Par exemple, ce dispositif de chauffage électrique DC peut comprendre au moins une résistance chauffante, éventuellement de type CTP (« Coefficient de Température Positif »).
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, que le circuit de chauffage CC peut comprendre, entre son aérotherme AE et le premier condenseur CD1 (et donc dans sa première sous-partie SP1), une pompe électrique PE permettant de faire circuler le second fluide caloporteur dans les première SP1 et seconde SP2 sous-parties.
L’invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels :
- de meilleures performances de réfrigération en particulier en présence d’un climat chaud, ce qui permet de réduire la consommation électrique à iso prestations et donc d’offrir une meilleure autonomie kilométrique et des temps de recharge des batteries optimisés dans le cas de véhicules à GMP tout électrique ou hybride,
- une grande efficacité de réfrigération, en particulier lorsque le véhicule est à l’arrêt,
- une baisse du niveau sonore (ou acoustique) induit par le fonctionnement du GMV, en particulier pendant les recharges des batteries, en raison d’un moindre besoin de flux d’air à iso performances.
Claims (10)
- Véhicule (V) comprenant i) un circuit de refroidissement (CR) comprenant un évaporateur (EV), un compresseur (CP) et un premier condenseur (CD1) dans lesquels circule un premier fluide caloporteur et traitant ensemble de l’air par échange avec ce premier fluide caloporteur pour alimenter en air traité un espace d’accueil (EA), et ii) un circuit de chauffage (CC) comportant un aérotherme (AE) dans lequel circule un second fluide caloporteur circulant également dans ledit premier condenseur (CD1) et traitant de l’air par échange avec ce second fluide caloporteur pour alimenter en air traité ledit espace d’accueil (EA), caractérisé en ce que ledit circuit de chauffage (CC) comprend entre lesdits aérotherme (AE) et premier condenseur (CD1) un échangeur de chaleur (EC) utilisé pendant une phase de refroidissement dudit air à traiter afin de refroidir ledit second fluide caloporteur avant qu’il ne circule dans ledit premier condenseur (CD1), et ledit circuit de refroidissement (CR) comprend entre lesdits premier condenseur (CD1) et évaporateur (EV) un second condenseur (CD2) utilisé en complément dudit premier condenseur (CD1) pendant une phase de refroidissement dudit air à traiter afin de refroidir ledit premier fluide caloporteur pré-refroidi par ledit premier condenseur (CD1).
- Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second condenseur (CD2) refroidit ledit premier fluide caloporteur par échange avec un air extérieur.
- Véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit circuit de refroidissement (CR) comprend une branche de dérivation (BD) en parallèle dudit second condenseur (CD2), et une électrovanne (V1) à une entrée et deux sorties et contrôlant soit un accès audit second condenseur (CD2) pendant chaque phase de refroidissement de l’air à traiter, soit un accès audit évaporateur (EV) via ladite branche de dérivation (BD) pendant une phase de chauffage de l’air à traiter.
- Véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit circuit de refroidissement (CR) comprend i) une branche de dérivation (BD) en parallèle dudit second condenseur (CD2), ii) une première électrovanne à une entrée et une sortie autorisant un accès audit second condenseur (CD2) pendant une phase de refroidissement de l’air à traiter, et iii) une seconde électrovanne à une entrée et une sortie autorisant un accès audit évaporateur (EV) via ladite branche de dérivation (BD) pendant une phase de chauffage de l’air à traiter.
- Véhicule selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit circuit de chauffage (CC) comprend en amont dudit premier condenseur (CD1) une électrovanne (V2) contrôlant soit un accès audit échangeur de chaleur (EC) pendant chaque phase de refroidissement de l’air à traiter, soit un accès direct audit premier condenseur (CD1) pendant chaque phase de chauffage de l’air à traiter.
- Véhicule selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit circuit de chauffage (CC) comprend i) une sous-partie (SP2) comportant ledit échangeur de chaleur (EC) en aval dudit aérotherme (AE), ii) une première électrovanne à une entrée et une sortie autorisant un accès à ladite sous-partie (SP2) pendant une phase de refroidissement de l’air à traiter, et iii) une seconde électrovanne à une entrée et une sortie autorisant un accès direct audit premier condenseur (CD1) pendant une phase de chauffage de l’air à traiter.
- Véhicule selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit circuit de chauffage (CC) comprend, entre ledit premier condenseur (CD1) et ledit aérotherme (AE), un dispositif de chauffage électrique (DC) réchauffant ledit second fluide caloporteur pendant une phase de chauffage de l’air à traiter.
- Véhicule selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit circuit de chauffage (CC) comprend, entre ledit aérotherme (AE) et ledit premier condenseur (CD1), une pompe électrique (PE) faisant circuler ledit second fluide caloporteur.
- Véhicule selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit circuit de refroidissement (CR) comprend, en amont dudit évaporateur (EV), un détendeur (DT) refroidissant et dépressurisant ledit premier fluide caloporteur avant qu’il n’alimente ledit évaporateur (EV) pendant une phase de refroidissement de l’air à traiter.
- Véhicule selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il est de type automobile.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2006829A FR3111850B1 (fr) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | Véhicule à hautes performances de refroidissement |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2006829 | 2020-06-29 | ||
| FR2006829A FR3111850B1 (fr) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | Véhicule à hautes performances de refroidissement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3111850A1 true FR3111850A1 (fr) | 2021-12-31 |
| FR3111850B1 FR3111850B1 (fr) | 2022-11-25 |
Family
ID=73642986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2006829A Active FR3111850B1 (fr) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | Véhicule à hautes performances de refroidissement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3111850B1 (fr) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2933586A1 (fr) * | 2014-04-16 | 2015-10-21 | Valeo Systemes Thermiques | Circuit de fluide frigorigène |
| EP3118035A1 (fr) * | 2014-03-12 | 2017-01-18 | Calsonic Kansei Corporation | Dispositif de réglage de température dans un véhicule, dispositif de climatisation de véhicule et dispositif de réglage de température de batterie |
| FR3070316A1 (fr) * | 2017-08-30 | 2019-03-01 | Valeo Systemes Thermiques | Circuit de climatisation inversible indirect de vehicule automobile et procede de gestion associe |
| WO2019243726A1 (fr) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | Valeo Systemes Thermiques | Systeme de traitement thermique pour vehicule |
| WO2020071803A1 (fr) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | 한온시스템 주식회사 | Système de gestion de chaleur |
-
2020
- 2020-06-29 FR FR2006829A patent/FR3111850B1/fr active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3118035A1 (fr) * | 2014-03-12 | 2017-01-18 | Calsonic Kansei Corporation | Dispositif de réglage de température dans un véhicule, dispositif de climatisation de véhicule et dispositif de réglage de température de batterie |
| EP2933586A1 (fr) * | 2014-04-16 | 2015-10-21 | Valeo Systemes Thermiques | Circuit de fluide frigorigène |
| FR3070316A1 (fr) * | 2017-08-30 | 2019-03-01 | Valeo Systemes Thermiques | Circuit de climatisation inversible indirect de vehicule automobile et procede de gestion associe |
| WO2019243726A1 (fr) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | Valeo Systemes Thermiques | Systeme de traitement thermique pour vehicule |
| WO2020071803A1 (fr) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | 한온시스템 주식회사 | Système de gestion de chaleur |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3111850B1 (fr) | 2022-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2643643B2 (fr) | Dispositif de conditionnement thermique d'un habitacle de véhicule | |
| EP3856555B1 (fr) | Circuit de fluide refrigerant pour vehicule | |
| FR2780490A1 (fr) | Systeme de reglage de la temperature dans l'habitacle d'un vehicule a moteur electrique | |
| FR2932720A1 (fr) | Installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un vehicule comprenant au moins un echangeur thermique a l'interieur duquel circule un fluide caloporteur | |
| EP2814680B1 (fr) | Boucle de climatisation fonctionnant en pompe à chaleur à dégivrage par impulsion | |
| EP2576255B1 (fr) | Installation de chauffage/climatisation à condenseur et évaporateur externes et contigus pour le chauffage de l'évaporateur externe | |
| WO2019122713A1 (fr) | Circuit de fluide refrigerant pour vehicule, adapte a une charge rapide d'un dispositif de stockage electrique | |
| WO2015121097A1 (fr) | Circuit de fluide frigorigene pour le conditionnement thermique d'un vehicule automobile | |
| WO2012101342A1 (fr) | Installation de chauffage/climatisation à échangeur de chaleur et sous-refroidisseur externes pour augmenter les puissances de chauffage et de réfrigération | |
| EP3002443A1 (fr) | Module d'admission d'air d'un moteur a combustion interne de vehicule automobile | |
| FR3112994A1 (fr) | Véhicule à installation thermique à performances de refroidissement optimisées | |
| WO2017198919A1 (fr) | Circuit de fluide réfrigérant agencé pour contrôler thermiquement une source d'énergie | |
| FR3111850A1 (fr) | Véhicule à hautes performances de refroidissement | |
| FR2897392A1 (fr) | Dispositif et procede de refroidissement pour moteur et organe de vehicule. | |
| FR2905310A1 (fr) | Systeme de climatisation pour vehicule automobile | |
| FR2988467A1 (fr) | Installation de chauffage pour un vehicule hybride | |
| FR3105381A1 (fr) | Procédé de dégivrage d’un circuit de régulation thermique pour véhicule, notamment pour véhicule automobile | |
| FR2971041A1 (fr) | Installation de chauffage/climatisation a architecture simplifiee et a puissance de refrigeration accrue | |
| FR2905309A1 (fr) | Systeme de climatisation pour vehicule automobile avec circuit secondaire pour alimenter la batterie | |
| FR3067795A1 (fr) | Installation thermique pour vehicule automobile etablissant une synergie entre un circuit de refrigeration et un circuit de refroidissement | |
| FR3078389A1 (fr) | Installation thermique pour moteurs thermique et electrique avec transmission automatique electrique et condenseur fluide/fluide | |
| FR3126199A1 (fr) | Circuit de fluide refrigerant constitutif d’un systeme de traitement thermique | |
| FR2819344A1 (fr) | Vehicule comportant une batterie d'accumulateurs refroidie par un dispositif de climatisation | |
| WO2023072586A1 (fr) | Systeme de gestion thermique pour vehicule hybride ou electrique | |
| EP4377108A1 (fr) | Système de conditionnement thermique pour véhicule automobile |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20211231 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| CD | Change of name or company name |
Owner name: STELLANTIS AUTO SAS, FR Effective date: 20240423 |