WO2010043829A2 - Pompe a chaleur - Google Patents

Pompe a chaleur Download PDF

Info

Publication number
WO2010043829A2
WO2010043829A2 PCT/FR2009/051984 FR2009051984W WO2010043829A2 WO 2010043829 A2 WO2010043829 A2 WO 2010043829A2 FR 2009051984 W FR2009051984 W FR 2009051984W WO 2010043829 A2 WO2010043829 A2 WO 2010043829A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit
condenser
compressor
flow
temperature
Prior art date
Application number
PCT/FR2009/051984
Other languages
English (en)
Other versions
WO2010043829A3 (fr
Inventor
Orhan Togrul
Original Assignee
Orhan Togrul
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orhan Togrul filed Critical Orhan Togrul
Publication of WO2010043829A2 publication Critical patent/WO2010043829A2/fr
Publication of WO2010043829A3 publication Critical patent/WO2010043829A3/fr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/005—Arrangement or mounting of control or safety devices of safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B7/00—Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07—Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075—Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/28—Means for preventing liquid refrigerant entering into the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/04—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/02—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in parallel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/90—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation
    • Y02A40/963—Off-grid food refrigeration

Definitions

  • the invention relates to a heat pump comprising means for movement by suction and discharge of a coolant in a closed circuit circulation loop of a main circuit, comprising at least a first condenser, at least a first expander and at least a first evaporator, said moving means being constituted by at least a first compressor, for pushing said fluid in the gaseous state and at high pressure towards at least said first condenser, from which said fluid exits at liquid state under constant high pressure, at a subcooling temperature, then to bring said fluid into an expansion circuit comprising at least said first designed expander adapted to lower the pressure and temperature of said fluid, and then to bring said fluid to least said first evaporator, where said fluid vaporizes and from which it leaves at low pressure and at superheat temperature in gaseous form, e and then for returning said fluid to the suction of said moving means, said main circuit comprising first heat exchange means situated on another section other than that separating said moving means from said first condenser and designed to be able to exchange energy with
  • the invention relates to a compressor protection kit for air conditioning or heat pump system, designed to be incorporated in said heat pump, and comprising, downstream of at least one such compressor, at least one condenser, at least an expander and at least one evaporator, said kit being designed capable of being positioned upstream of the suction of said compressor, and downstream of a pressure reducer itself located downstream of said condenser.
  • the invention relates to a dual flow VMC device, designed to be incorporated in said heat pump, and comprising at least, arranged between a first medium and a second medium, a first exchanger interposed on a flow of incoming air, between a first upstream flow from the second medium B to a first downstream flow in the first medium
  • the invention relates to a method for controlling such a pump.
  • the invention relates to the field of air conditioning by the use of a heat pump, especially for buildings or related equipment such as swimming pools or the like.
  • a heat pump is a thermodynamic device, which carries in closed circuit a fluid here called coolant, generally a refrigerant, brine, CFC, HCHC, HFC, "R134a”, HC, propane “R290”, isobutane " R600A ".
  • coolant generally a refrigerant, brine, CFC, HCHC, HFC, "R134a”, HC, propane “R290”, isobutane " R600A ".
  • the properties of change of state of the fluid are used, which, depending on its position in the circuit, changes from the liquid state to the gaseous state, or vice versa, and whose pressure also varies according to its position.
  • the heat pump comprises means for moving the fluid, which at the same time facilitates its change of state, in particular its pressure level: they consist of a compressor, receiving a fluid in the gaseous state and putting it into operation. movement by increasing its pressure.
  • These fluid movement means consume most of the energy provided by the user, especially in electrical form, to operate the heat pump.
  • the means for setting the fluid in motion at the discharge of the compressor bring the fluid to a condenser exchanger, to which the circuit yields energy, and in which the gaseous fluid put under high pressure under the action of the compressor reaches its temperature. boils and condenses at high temperature by dissipation of heat, at constant pressure and temperatures, the temperature drop being then stopped.
  • the latent heat of change of state is transmitted to the receiving medium, generally the useful volume of a building or dwelling, by the condenser.
  • the fluid is, at the outlet of the condenser, condensed entirely in liquid form under constant high pressure, at a so-called subcooling temperature.
  • the fluid then flows in a circuit of relaxation, which includes wine regulator, which regulates the flow of fluid downstream. Part of this fluid returns to the gaseous state, this transformation consumes energy and results in a lowering of the temperature of the fluid, conjugated with the lowering of its pressure.
  • the expansion is at constant enthalpy, until the fluid enters another exchanger called evaporator, and whose circuit takes energy. It is again a transformation at constant pressure, this time at low pressure, unlike the exchange made at the condenser.
  • the fluid absorbs the heat contained in the external medium, and boils, and the liquid vaporizes in gaseous form, in a state change process at constant pressure and temperature.
  • the latter is at a so-called overheating temperature. It is at constant low pressure and at this temperature of overheating that the fluid is brought to the suction of the compressor, and the cycle starts again indefinitely.
  • the heat pump is a reversible tool, able to heat a room as well as cool: in the latter case we take energy from the building, we recede to the external environment with which works the heat pump, air , water, soil, or other.
  • the coefficient of performance of a heat pump, or COP is the ratio between the heat output collected at the user level at the condenser, and the power consumed.
  • the COP of a conventional heat pump is good, of the order of 3 to 5 at temperatures above 0 ° C., hereinafter referred to as positive, against 0.7 to 0.8 for an oil-fired boiler, or 0 to 0 ° C. , 8 to 0.95 for a condensing gas boiler.
  • the efficiency varies according to the internal regulation of the heat pump, in particular the circulation parameters.
  • the coefficient of performance also depends on the external temperature, that is to say on the source from which energy is taken.
  • the COP of a conventional heat pump is strongly degraded.
  • icing phenomena then cause untimely stops, and require energy for deicing, both at the evaporator and the lower part of the compressor, causing collateral damage of corrosion and accelerated wear materials.
  • the compression ratio decreases, the discharge temperature too, and the COP is degraded.
  • the compressor motor always rotates at the same speed, and the mass flow rate of the fluid decreases at the discharge. This explains why, on such systems, a COP of a value of 3.5 under optimum conditions falls, for example for an outside temperature of minus 15 ° C., to values between 1 and 1.6 only.
  • the limit of a heat pump is linked to the compressor operating in all or nothing, it then necessarily works in batch mode.
  • the efficiency is good, the heat output produced and recoverable at the condenser increases with the outside temperature, with a COP which can be high, especially close to 6 for an outside temperature of 20 0 C, or 3 for an outside temperature of 7 ° C, during the operating range of the heat pump. It must be stopped for periods longer or shorter, so as not to provide the use, that is to say, the condenser, more energy than the latter requires.
  • the energy diagram produced as a function of time is a histogram with many zero energy energy ranges: if the instantaneous COP is good, the smoothed COP over a period of operation is strongly degraded, of the order of 1 on a day, barely better than a conventional fuel boiler.
  • WO 03/091638 discloses a variable capacity refrigeration system, designed to improve the instantaneous COP, and which incorporates, between a compressor in permanent operation and a pressure reducer, a heat exchanger connected in parallel with the condenser between a valve and a second regulator, and built in a similar way to the condenser, but of lower flow.
  • This exchanger is connected to the main circuit, independently of the condenser, by other controlled valves, downstream of the evaporator with a first junction downstream of the condenser but upstream of the expander, and a second junction at the level of a generator. vortex upstream of the compressor.
  • this heat exchanger operates either as a second condenser or as a second evaporator. It comprises, downstream of a second expander arranged in parallel with the main expander, an energy recovery exchanger at the compressor reducing some of this energy to the main circuit downstream of the evaporator.
  • US 6 185 958 discloses a heat pump having means for generating saturated steam at the inlet of the evaporator to increase its efficiency, and thus the COP of the installation, while reducing the size of the compressor.
  • a document WO 03/083384 describes an improvement of heat pump performance by ionization of the coolant.
  • US Pat. No. 3,529,432 describes a heat pump adapted to widely varying external temperature conditions, with an intermediate exchanger delimited by valves, and either replacing the condenser or constituting a second condenser, or performing subcooling. To cope with low outside temperatures, the known systems are oversized, which alters their profitability and performance.
  • All known devices incorporate a defrosting cycle, which is essential in particular for negative external temperatures, of the order of minus 15 0 C for example.
  • the present invention proposes to solve the problems of the state of the art, by proposing a heat pump capable of operating with good performance at low temperatures, insensitive to the phenomenon of icing and decreasing or even eliminating the defrosting cycles.
  • a heat pump capable of operating with good performance at low temperatures, insensitive to the phenomenon of icing and decreasing or even eliminating the defrosting cycles.
  • the invention consists in particular in optimizing the temperature differences between input and output, of the evaporator on the one hand, and of the condenser on the other, which, in the prior art, are not subject to a particular attention: it can thus have, in known systems, 10 to 15 ° C difference between inlet and outlet to the evaporator, and 10 to 15 ° C difference between input and output to the condenser.
  • the invention relates to a heat pump comprising means for setting in motion by suction and discharge of a heat transfer fluid in a closed circuit circulation loop of a main circuit, comprising at least a first condenser, at less a first expander and at least a first evaporator, said moving means being constituted by at least a first compressor, for discharging said fluid in the gaseous state and at high pressure towards at least said first condenser, said fluid of which exits in the liquid state under constant high pressure, at a subcooling temperature, and then for bringing said fluid into an expansion circuit comprising at least said first expander designed to lower the pressure and the temperature of said fluid, and then to bring said fluid to at least said first evaporator, where said fluid is vaporized and from
  • said means for protecting said compressor comprise at least one compressor protection kit, for air conditioning or heat pump installation, said kit being designed capable of being positioned upstream of the suction of said compressor, and downstream of a regulator itself located downstream of said condenser, characterized in that it comprises a primary circuit, which successively passes through at least one evaporator, at least one exchange zone with a fan, and at least one condenser, before returning to said suction, and that it comprises a secondary circuit, in which circulates a heat transfer fluid, set in motion by secondary means of setting in motion constituted by at least one compressor, the discharge of which said secondary circuit successively traverses a heat exchange branch with said primary circuit, at said condenser, then a temperature controlled expander by a temperature sensor located at the suction of said compressor, then through said evaporator, which it recovers the excess energy, before returning to the suction of the compressor.
  • the heat pump comprises a dual flow VMC device comprising at least, arranged between a first medium and a second medium, a first exchanger interposed on an incoming air flow, between a first flow upstream of the second medium B to a first downstream flow in the first medium, characterized in that it is traversed by at least one pipe containing a coolant, and in that it comprises at least a first fan designed to force the l heat exchange between said pipe and said first upstream flow to rapidly temper the first downstream flow, designed control means capable of being connected to centralized management means control the speed of rotation of the first fan to regulate the difference between the temperatures upstream and downstream of said first exchanger, and, operating in the opposite direction, a second exchanger interposed on a flow of incoming air, between a second upstream flow in the first medium to a second downstream flow in the second medium, and traversed by at least the same pipe, and comprising at least a second designed fan capable of forcing the heat exchange between said second upstream flow and said pipe; said control means
  • the invention also relates to such a compressor protection kit, designed to be incorporated in said heat pump.
  • the invention also relates to such a dual flow VMC device designed to be incorporated in said heat pump.
  • the invention also relates to a method for controlling this pump.
  • FIG. 1 shows, in schematic form, the main circuit of a heat pump according to the invention
  • FIG. 2 represents, in schematic form, a circuit complementary to the heat pump of FIG. 1;
  • FIG. 3 represents a curve with the calorific power produced on the ordinate and the outside temperature on the abscissa;
  • FIG. 4 shows, in schematic form similar to Figure 1, the main circuit of a heat pump in an alternative embodiment
  • FIG. 5 illustrates, in schematic and partial form, a variant for preventing icing
  • FIG. 6 illustrates, in schematic and partial form, a variant with heat exchanger contiguous to an evaporator that includes the heat pump
  • FIG. 7 illustrates, in schematic and partial form, another variant with exchanger contiguous to an evaporator
  • FIG. 8 illustrates, in schematic and partial form, an exchange circuit upstream of a compressor that includes the heat pump;
  • FIG. 9 illustrates, in schematic and partial form, a compressor protection kit according to the invention.
  • FIG. 10 illustrates, in schematic and partial form, a heat pump air conditioning circuit adapted to be connected to the compressor protection kit of Figure 9, in a first normal heating cycle position;
  • FIG. 11 illustrates, in schematic and partial form, the circuit of Figure 10 in a second deicing position;
  • FIG. 12 illustrates, in schematic and partial form, an auxiliary circuit for energy recovery according to the invention
  • - Figure 13 illustrates, in schematic and partial form, a heating circuit designed to cooperate with the circuit of Figure 12;
  • FIG. 14 illustrates, in schematic form, a double circuit evaporator according to the invention
  • FIG. 15 illustrates, in schematic form, a dual flux VMC device according to the invention
  • FIG. 16 illustrates, in schematic form, an example of integration of this double flow VMC in a heat pump according to the invention.
  • the invention relates to the field of air conditioning by the use of a heat pump.
  • the air conditioning of a volume is provided by a circuit designed to operate reversibly, both able to provide thermal energy to this volume, as extracting.
  • This description describes only one mode of operation, but it should be understood that all the features are applicable to reverse operation. Indeed an evaporator used to effect the change of state of a fluid from the liquid state to the gaseous state, can reversibly operate in the reverse mode in the manner of a condenser, to effect the change from state of the gaseous state to the liquid state. It is the same for a condenser.
  • the invention relates to a heat pump 1.
  • This comprises a main circuit 2.
  • the heat pump 1 comprises means for setting in motion 3 by suction and then discharge, between a suction 30 and a delivery 31 of a coolant in a closed loop circulation loop.
  • the heat pump 1 comprises, downstream of the discharge 31, and in this order, at least a first condenser 4, at least a first expander 5, and at least a first evaporator 6, before the return of the fluid to the suction 30 .
  • the moving means 3 consist of at least a first compressor 7, to push the fluid in the gaseous state and at high pressure to at least the first condenser 4 where it enters an inlet temperature Tl.
  • the first condenser 4 exchanges the energy of the main circuit 2 which circulates there, with a first use circuit 8, for example a heating mixture bottle or a buffer tank.
  • the first condenser 4 is for example a plate heat exchanger, through which energy is transferred without contact from one circuit to the other.
  • the temperature of the first use circuit 8 at the inlet of the first exchanger 4 is T4, the outlet temperature is T3.
  • the first use circuit 8 comprises a circulator 9, designed capable of being controlled by control means 10, preferably constituted by a programmable controller or the like.
  • the heat transfer fluid enters the first condenser 4 in the gaseous state.
  • the outlet of the condenser 4 it is in the liquid state, or constituted by a liquid-gas mixture, and at the outlet temperature which is the temperature of change of state, that is to say the temperature of T2 subcooling. If, at this stage, the coolant consists of a liquid-gas mixture, this does not prevent the operation, but alters the performance of the installation.
  • the control of the heat pump 1 uses temperature sensors, which act, upstream of the first condenser 4, on the control of a solenoid valve 13 explained below.
  • the pressure then brings the fluid, after passing through a filter 14, into an expansion circuit, which comprises at least the first expander 5 lowering the pressure and the temperature of the fluid, followed by a non-return valve 15, and a visual phase control indicator 16.
  • the first expander 5 is a thermostatic expansion valve, controlled, mechanically and / or electronically by control means 10, by the temperature measured at a temperature sensor 5A located at or slightly downstream of a confluence 41 with a circuit of second heat exchange means 80 which will be explained later.
  • the first expander 5 can also be controlled by the pressure instead of being controlled by the temperature.
  • the fluid is then conveyed to at least the first evaporator 6, where the fluid enters at temperature T7, vaporizes and from which it leaves at low pressure and at a temperature T8 called overheating in gaseous form.
  • the fluid is finally brought back to the suction 30.
  • the coolant Downstream of the expander 5, the coolant can be at a very low temperature, in particular less than 0 ° C., and it is important to avoid icing, both the pipes and the water.
  • evaporator 6 located downstream.
  • the aim of the invention is to obtain the best COP possible at any temperature, by preventing the icing of the evaporator 6, in particular in the event of very cold external temperatures, of the order of minus 15 ° C.
  • the temperature difference between the inlet temperature T4 and the outlet temperature T3 of the first condenser 4 must be on the primary circuit of use 8. is less than 5 ° C., preferably less than or equal to 40 ° C.
  • the difference on the main circuit 2 between the inlet temperature T1 and the outlet temperature T2 of the first condenser 4 is same order.
  • the fluid After passing through the expander 5, downstream of the indicator 16, the fluid reaches a bifurcation 17 distributing two branches, one of which comprises a solenoid valve 22, the object will be explained later.
  • the branch which comprises, advantageously but optionally, a fluid-proof bottle 18 essentially used to avoid noise when there is expansion of the gas in the case of the presence of a liquid-gas mixture in the pipe, then a filter 19, and essentially a second thermostatic expansion valve 20 controlled, mechanically and / or electronically by the control means 10, by the superheating temperature T8.
  • the second expander 20 adjusts the expansion temperatures at the first expander 5 and the second expander 20, so that the former is greater than the second, about 5 ° C in a preferred setting of the heat pump 1. If the temperature fluid at the inlet of the second thermostatic expansion valve 20 is less than T8, it remains closed, and does not allow the passage of fluid. As a result, it rises in pressure. As soon as the temperature of the fluid reaches T8, the second expander 20 opens, the flow of fluid flows, downstream of the second expander 20, into a pipe branch, preferably provided with a non-return valve 21 and a pressure sensor 42, which conveys the first fluid in the liquid state, or in the form of a liquid-gas mixture, and the energy that it transports, to the evaporator 6.
  • the heat transfer fluid is liquid before the entering the evaporator 6, or comprises a gaseous fraction mixed with the liquid.
  • the evaporator 6 is associated with a battery 27, that is to say a heat exchanger in which circulates another coolant or coolant, which is disposed in the vicinity of the evaporator 6.
  • L air flows between this battery 27 and the evaporator 6, through the fan 26, and charges thermal energy, or discharges, as appropriate.
  • the outside temperature is the temperature T15 upstream of the battery 27, the passage on this battery 27 makes it possible to modify the temperature of the air flow to bring it to the temperature T13.
  • the use of a battery 27 is advantageous in cold regions, for example to pass external air at a temperature T15 of minus 15 0 C at a temperature T13 of -10 0 C approximately.
  • the management means 10 use an air temperature sensor associated with a probe for controlling the fan 26, which can be stopped or disengaged if necessary, and the battery 27.
  • the circuit directly upstream of the evaporator 6, the circuit has an inlet 51, connected to a hot gas supplement circuit 52 to prevent icing of the evaporator 6 in very cold weather. It is possible to insert a valve, not shown in the figures, controlled by the management means 10, to allow or not an energy supplement from the booster circuit 52.
  • heating means 33 such as a resistor, can be implanted on the tubing.
  • the booster circuit 52 can convey hot gas, or liquid, and preferably the same heat transfer fluid as circulating in the heat pump, and from a tank or an external production means.
  • the contribution of energy makes it possible to act on the difference T8-T7, so as to limit it below the threshold of 5 ° C., preferentially of 40 ° C.
  • This make-up realized by the makeup circuit 52 is useful, in in particular, if the action on the fan 26 is not sufficient.
  • the assembly consisting of a battery 27 and a fan 26 may be replaced by a plate heat exchanger, or the like.
  • a stitching 36 serving a solenoid valve 61 for discharging the fluid circuit, or on the contrary reloading fluid by a booster circuit 62.
  • the control of this solenoid valve 61 is made by the level, or pressure, or temperature, measured at the tapping 36. This provision provides another means to prevent icing.
  • a pressure sensor 63 is placed downstream of the stitching 36.
  • a solenoid valve 101 controlled by the temperature difference T7-T8 allows the passage of the fluid, either directly if this temperature difference is less than 5 ° C., in which case the solenoid valve 101 is through, or in a branch comprising the evaporation pressure regulator 102, if this temperature difference is greater than 5 ° C, in which case the solenoid valve 101 is closed.
  • the evaporation pressure regulator 102 is adjustable mechanically and / or electronically, typically 0.1 to 0.6 MPa, and keeps the evaporation pressure constant at this set value.
  • the heat pump 1 comprises first heat exchange means 11. These are located on another section that separating the moving means 3 from the first condenser 4. These first exchange means 11 are used to regulate the difference between the superheating temperature T8 at the outlet of the first evaporator 6, and the inlet temperature T7 in this first evaporator 6. These first heat exchange means 11 are used to regulate the difference between the subcooling temperature T2 at the outlet of the first condenser 4, and the inlet temperature T1 in the latter. Indeed, the first heat exchange means 11 are designed to be able to bring or, on the contrary, remove energy from the main circuit 2. Different implantations of these first heat exchange means 11 are possible, and of course cumulative:
  • first heat exchange means 11 may, in a preferred embodiment, exchange energy with complementary heat exchange means designed capable of exchanging energy with the moving means 3. They can exchange energy with complementary heat exchange means designed capable of exchanging energy with an auxiliary source or external discharge.
  • the first heat exchange means 11 exchange energy with at least one element of the heat pump 1, and therefore do not require any external energy input.
  • the first heat exchange means 11 exchange energy with complementary heat exchange means which comprise means 12 for energy recovery at the level of the moving means 3.
  • the energy recovery means 12 consist of an exchanger recovering the energy diffused at least by the first compressor 7.
  • VMC double flow 500 the heat pump 1 is coupled to at least one controlled mechanical ventilation device, hereinafter referred to as VMC double flow 500, or comprises a such VMC.
  • this double flux VMC 500 performs the heat exchange between stale air leaving a room and the fresh air that enters it, not only conventionally by a heat exchanger on both sides of which circulate these air flows, but more particularly, as shown in Figure 15 through at least two heat exchangers 502 and 504 air-liquid coolant, disposed between a first medium A, for example the interior of a dwelling , and a second medium B, for example the outside of this dwelling.
  • the first and second media A and B can equally well be constituted by different floors of the same building, or by premises between which air circulations are possible.
  • a first exchanger 502 is interposed on a flow of incoming air, between a first upstream flow 509 in the second medium B to a first downstream flow 510 in the first medium A.
  • the first upstream flow 509 is a fresh air flow from the outside
  • the first downstream stream 510 is a flow of fresh air entering a room, and tempered by its passage in the first exchanger 502.
  • the pipes air are not shown in the figure.
  • the first heat exchanger 502 is traversed by at least one pipe 501 containing the coolant, and comprises at least a first fan 503 designed capable of forcing the heat exchange between the pipe 501 and the first upstream flow 509 to rapidly temper the first downstream flow 510.
  • This first fan 503 is controlled by control means 511, themselves designed capable of being connected to centralized management means 10. These control means 511 control the speed of rotation of the first fan 503 to regulate the difference between the upstream temperature TB1 and the downstream temperature TA1.
  • a second exchanger 504 is interposed on a flow of incoming air, between a second upstream flow 507 in the first medium A to a second downstream flow 508 in the second medium B.
  • the second Upstream flow 507 is a stale air flow from the interior of a room
  • the second downstream stream 508 is a reject flow of this stale air outside the room, after heat exchange through its passage into the room.
  • the second heat exchanger 504 is traversed by at least the same pipe 501 containing the coolant, and comprises at least a second fan 505 designed capable of forcing the heat exchange between the second upstream flow 507 and the pipe 501.
  • This second fan 505 is controlled by control means, preferably the same means 511. These control means 511 control the speed of rotation of the second fan 505 to regulate the difference between the temperature have TA2 and downstream temperature TB2.
  • the double flow VId 500 preferably comprises at least one circulator 506 on the pipe 501, so as to accelerate the circulation of the heat transfer fluid that it contains and which, preferably at a variable flow rate, is preferably controlled by control means, preferably the same means 511. It is understood that this circulator 506 can move the heat transfer fluid in one direction or the other, so as to heat a flow of air from the second medium B to the first medium A as in the example of Figure 15 specific to the winter season, or to cool it by a circulation in the opposite direction by which the second stream is heated up upstream 507 louse rejection in the second medium B by a second superheated downstream flow 508 in the summer season.
  • the double flow VMC 500 makes it possible to avoid solutions of the state of the art consisting in forcing the exchange of the only incoming flow from the second medium B to the first medium A with a refrigerant circuit comprising a compressor and the refrigerant fluid.
  • the invention makes it possible to use water as heat transfer fluid, optionally added with bicarbonate or zeolite, with a simple maintenance circulator very easy.
  • the dual flux VMC 500 according to the invention finds, in combination with the heat pump 1 according to the invention as visible in FIG. 16, a very advantageous application in terms of thermal efficiency.
  • the first condenser 4 then constitutes the first exchanger 502, and the first heat exchange means 11 comprise at least one second exchanger 504.
  • the first heat exchange means 11 consist of an exchanger 70, preferably with double-flow plates, which allows a heat exchange between the main circuit 2 and a second circuit 71 of a second heat transfer fluid. This second circuit 71 passes through the exchanger 70.
  • FIG. 6 incorporates a second exchanger 6 ⁇ , incorporated between exchanger 6 and a fan 26, and belonging to a secondary exchange circuit comprising a circulator and also exchanging energy with exchanger 11.
  • FIG. 7 comprises an exchanger 11 contiguous with the evaporator 6, between the latter and a fan 26.
  • the main circuit 2 passes through the exchanger 70 and has, between its output and its input of the latter, a temperature difference .DELTA.T, which is positive when the second circuit 71 brings thermal energy into the exchanger 70. can not get less than 5 ° C gradient at the level of the evaporator 6, it is necessary, for optimal operation, to obtain them between the inlet and the outlet of the exchanger 70.
  • the difference ⁇ T must remain less than or equal to 5 ° C., otherwise there is a risk of an automatic high pressure safety of the compressor 7 that comprises the moving means 3. Indeed, it may pass high pressure if the compressor discharge temperature is higher than the boiling temperature.
  • the supply of energy by the second circuit 71 to the exchanger 70 is correlated with the temperature difference between the inlet and the outlet of the exchanger 70 at the second circuit 71.
  • водородн ⁇ е ⁇ еска ⁇ воду ⁇ иров 73 which can be of any kind: solar, a hydrogen battery, electric, or the like.
  • This secondary source 73 advantageously supplies energy to the intermediate booster circuit 72, or through an exchanger 74 for heating a heat transfer fluid and which passes through it, or in direct contact.
  • the auxiliary circuit at the level of the exchanger 74, it is possible to use a hydrogen battery constituting the secondary source 73: by means of a frequency converter of the ac current of the sector, the frequency is increased to 33. kHz and the water molecules of a reservoir are exploded, generating hydrogen gas and oxygen gas, which can be burned by a 73 ⁇ burner, generating a flame, such as that of a wall-mounted boiler gas for example.
  • the second circuit 71 may also include heat exchange means 75, with one or more members of the main circuit 2.
  • these exchange means 75 cooperate with the means 12 for energy recovery. at the level of the moving means 3, consisting of one or more compressors 7, 7A, 7B, ....
  • the intermediate booster circuit 72 and the exchange means 75 are, according to the invention, advantageously connected to each other, as can be seen in FIG. 2.
  • the fluid in the circuit 72 through, if the fluid is a liquid a circulator 76, then a three-way valve 77, which is controlled by a regulator, including the control means 10, the regulator itself controlled by the temperature difference between the inlet and outlet of the exchanger 70 at the second circuit 71 and the external temperature of the building according to the law of water, then through the exchanger 71.
  • the secondary circuit 72 is divided into a branch connected to the valve 77, and another branch capable of communicating with the exchange means 75.
  • the coolant in the secondary circuit 72 is a liquid, it is advantageous to interchange, in branch of the branch joining the exchange means 75, an expansion vessel 77. After the exchange means 75, the secondary circuit 72 joins the interchange 74.
  • the fluid in the circuit 72 is compatible with the first heat transfer fluid. In a preferred embodiment, it is the same. In this case, at the outlet of the exchange means 75, it is possible to install a pipe communicating with the main circuit 2 and joining it between the exchanger 71 and the moving means 3. This energy recovery at the level of the means setting in motion 3 makes it possible to prevent the passage of the first compressor 7 at high pressure, as well as the associated degradation of the COP of the installation.
  • a liquid-proof bottle 32 Downstream of the exchanger 71, it is preferable, before the return to the suction 30, a liquid-proof bottle 32 to avoid returning liquid to the compressor 7, an activated carbon filter and dehydrator 33, as can all filters installed on the branches of the heat port 1 where the fluid is in the gaseous state, and a visual control indicator 34 of fluid status.
  • the heat pump 1 comprises, in addition to heat exchange means 11, means for diverting a portion of the fluid flow, in downstream of the moving means 3, and preferably downstream of a pressure sensor 63, and upstream of the first condenser 4, towards second exchange heat exchange means 80 with a utilization circuit 38.
  • the heat pump 1 comprises at least two condensers arranged in parallel.
  • the second exchange means 80 allow the exchange of heat energy through the second condenser 40, between the main circuit 2 and a second use circuit 38, for example a hot water tank.
  • the heat transfer fluid of the main circuit 2 enters the second condenser 40 in the gaseous state, at an inlet temperature T11, and leaves it in the liquid state, at the outlet temperature T12 equal to the subcooling temperature T2.
  • a temperature sensor 64 Downstream or at a pressure sensor 63 itself located downstream of the moving means 3, and, optionally downstream of the tapping 36 for connecting a booster circuit 62, the temperature fluid, in the gaseous state, is measured by a temperature sensor 64. If the quality of the heat exchange at the level of the first condenser 4 is poor, the pressure rises in the cooling circuit. discharge.
  • a preferred mode of control consists of charging preferentially a fluid branch, for example the branch serving the first condenser 4, and unloading a portion of the flow to the second condenser 40, if the exchange in the first condenser 4 is poor.
  • the control threshold chosen for the solenoid valve 13 is then the temperature in the circuit of the first condenser 4, and the activation threshold of the solenoid valve 13 is the condensation temperature Tc of the first heat transfer fluid: as long as the temperature in the branch of the first condenser 4 is less than Tc, the flow passes entirely, and if this temperature is greater than Tc, the flow is shared in both branches.
  • the solenoid valve 13 is controlled by the difference between the temperatures T1 and T4, and remains closed as long as T1 is greater than T4.
  • Control means for controlling the solenoid valve 13 also make it possible to regulate the relative distribution portion of the flow between the branches of the first 4 and the second 40 condensers so that, in each of them, the temperature difference between the branch the outlet pipe of the condenser concerned and the corresponding input branch, is kept below 5 ° C, and preferably less than or equal to 4 ° C.
  • the second use circuit 38 comprises a circulator 39, designed capable of being controlled by the control means 10.
  • the fluid in this branch joins, at the outlet of the latter, the confluent 41, and does not pass through the first thermostatic expansion valve. 5, unlike the portion of the flow that has passed through the first condenser 4.
  • a condensation pressure regulator 103 downstream of the second condenser 40, to maintain a constant pressure and sufficiently high in the second condenser 40 and in the associated reservoir 38.
  • This regulator 103 is mechanically adjustable, typically from 0.1 to 0.3 MPa. In sum, the fluid is blocked between the second condenser 40 and the regulator 103 until its pressure reaches the control set point.
  • a solenoid valve 104 is added directly downstream of the second condenser 40.
  • This solenoid valve 104 makes it possible to prevent icing at the evaporator 6.
  • the difference between the superheating temperature T8 and the temperature is measured.
  • T14 air outlet and is compared to an adjustable threshold, preferably chosen from a value of 5 ° C: if the difference is less than this adjustable threshold, the solenoid valve 104 is closed, and if the gap is greater than this value, it is busy. It is possible to add downstream of this solenoid valve 104 an adjustable flow restrictor 105.
  • the solenoid valve 22 Downstream of the bifurcation 17, the solenoid valve 22 is closed during normal operation. In the event of risk of icing at the level of the pipes and / or the evaporator 6, its opening makes it possible to inject hot gas, without passing it through the thermostatic expansion valve 5.
  • the solenoid valve 22 is controlled, mechanically or / and electronically, by the value of the difference T8-T7. If this difference is greater than 40 ° C., the solenoid valve 22 is opened.
  • a bifurcation 90 serves a first branch which joins the evaporator 6 after passing through a nonreturn valve 23, and a second branch comprising a solenoid valve 24.
  • the latter makes it possible to bypass the evaporator 6 in case of malfunction of the latter, and the flow to join the main circuit at a confluence 91, downstream of the evaporator 6.
  • the moving means 3 comprise at least two compressors arranged in parallel, including the first compressor 7. These compressors 7, 7A, 7B, in the example of Figure 1, are mounted in parallel, to avoid peaks of intensity at startup, only the first compressor 7 operating permanently.
  • the operation is done in stages according to the demand, the flow control, that is to say the number of compressors, being made according to the temperature differences monitored, in particular T2-T1, T8-T7, T13- T14, T3-T4, T10-T5.
  • the gas temperature is kept below the operating limit threshold displayed by the compressor manufacturer, which is generally of the order of 100 ° C., and is safety advantageously maintained lower than 15 0 C at this limit temperature.
  • the compressor battery is preferably surrounded by energy recovery means 12.
  • the circulation in the energy exchanging circuit or circuits with the latter is regulated by the management means 10 so that the temperature at the level of the compressors is greater than the critical temperature of condensation, to prevent any condensation in one of the compressors.
  • Downstream of each compressor, 7, 7A, 7B, on the discharge side, a nonreturn valve 35, 35A, 35B is installed to prevent a boiler effect.
  • thermal compressor battery in case of non-operation of any of them.
  • the tubular diameter at the discharge 31 is greater than the suction diameter of the compressor battery.
  • At least one permanent magnet 95 is disposed on the path of the fluid to ionize it, between the means of movement 3 and the first condenser 4 and / or between the first expander 5 and the first evaporator 6.
  • the fluid is then selected or made electrically conductive.
  • the management means 10 are designed to regulate the fan 26, and / or circulation valves on the circuit of the first heat exchange means 11. They are designed to regulate the flow valves on the circuit of the means of complementary heat exchange.
  • Figure 3 illustrates the advantages of the invention, for an example of installed power of 3.1 kVA at the compressor.
  • a conventional heat pump of the state of the art obeys, during its operating ranges, an increasing curve of the heating power supplied as a function of the external temperature, according to the EDT curve in broken lines.
  • the power supplied is zero when the compressor is stopped.
  • the power supplied is maximum and the COP is maximum, of the order of 6, when the external temperature is too, but the need for power to use is felt when the external temperatures are low.
  • Such a conventional heat pump has a good COP, of the order of 3 at a temperature of 7 ° C, but the situation is degraded to less than 20 0 C, where the COP is very slightly greater than 1.
  • the heat pump according to the invention has a heat power curve supplied PCF, supplied to the first condenser 4 and the second condenser 40, which decreases when the temperature increases.
  • the power consumed PC is the total, on the one hand of the power consumed at the level of the compressors 7, 7A, 7B, which decreases when the temperature increases since it is possible to reduce the number of compressors used, while keeping in motion that the first compressor 7 when the external temperature is at maximum, and other part of the extra power PA, whose need is no longer felt beyond 7 0 C.
  • the COP values are respectively close to 5 to 20 0 C, 4 to 7 ° C and 0 0 C, and between 3 and 4 to -20 0 C, and this continuously, the operation of the heat pump 1 according to the invention is never interrupted. It is found that the heating power supplied is maximum at very low temperatures, when the needs of use are the strongest.
  • This curve shows a normal operation based on the control by the management means 10, the fan, circulators and solenoid valves to maintain the temperature variations to the condensers as well as the evaporator 4 0 C, and prevent icing of the evaporator and the pipe upstream of it.
  • the COP can be improved by an optimization of the bypass constituted by the solenoid valves 13, 22, 24, to favor particular circulations of fluid, in particular to allow the injection without expansion of gas, through a filter, on the suction of the compressors.
  • the optimization involves the management of the complement, at the level of the circuits 52 and 62, the resistor 53, and by the good control of the energy recovery of the compressors.
  • These additions are chosen from free sources of energy, solar, wind, or by the use of temperature differences between several branches of the main circuit 2.
  • the overall efficiency is improved by a rational use of the energy collected in the circuits of use.
  • the circuit can be optimized by a judicious staggering of the pipe diameters of the coolant. In particular, avoid sending very hot gases to the evaporator, in which case there is a risk of condensing instead of evaporating.
  • the smaller pipe diameters are chosen in the branches 201 and 202, downstream of the bifurcation 17, which respectively contain the solenoid valves 22 and 24, so as to allow direct expansion.
  • the largest pipe diameter of the installation concerns the branch 206 between the evaporator 6 and the compressor 7.
  • Intermediate diameter pipes are used in the branches 205 downstream of the compressor 7, 203 upstream of the second thermostatic expansion valve 20, 204 downstream of the latter. The diameter of these pipes is chosen according to the flow rate of the compressor 7.
  • the pressure of the makeup circuit of FIG. 2 can be varied by regulating the speed of this circuit by increasing it when the pressure measured at the suction of the compressor 7 decreases. Indeed, it is necessary to avoid thermal losses at the first 8 and / or the second 38 operating circuits, which occur if the temperature in the latter is greater than that of the gas in the heat pump circuit at the the exchange between them, for example if the temperature of the gas is 30 0 C while that of the use is 40 0 C. The slowing of the traffic makes it possible to find the optimal situation where the gas temperature is higher to that of the circuit of use.
  • the invention relates to a compressor protection kit 400, which can be used, or only interposed in a pre-existing air conditioning installation or installed with a commercial heat pump, or, preferably, in combination with the heat pump 1, to increase the performance of which it was designed and developed.
  • This kit 400 is positioned upstream of the suction 30 of the compressor or compressors 7, and downstream of the expander 20 itself located downstream of the first condenser 4 and / or the second condenser 40. Downstream of the latter, the kit 400, as visible in FIG.
  • the kit 400 includes a secondary circuit 400B, in which a heat transfer fluid circulates, set in motion by secondary means 435 to set in motion, which are preferably constituted by at least one compressor 436. At discharge 438 at high pressure of the latter , the secondary circuit enters a heat exchange branch 407 with the primary circuit 400A, at the condenser 401.
  • the secondary circuit 400B Downstream of the latter, the secondary circuit 400B passes through a filter, a light, and a pressure regulator 405 of the thermostatic expansion valve type , or direct expansion, which is temperature controlled by a temperature sensor 406 located at the suction 437 of the compressor 436.
  • the secondary circuit 40OB then passes through the evaporator 402, which it recovers the excess energy, before returning to suction of the compressor 436, directly or through at least one secondary evaporator 439 in series on the circuit.
  • Such a secondary evaporator 439 is advantageously double-circuited, as can be seen in FIG.
  • a coil 478 or a bundle of tubes, mounted coaxially from another coil 477, or bundle of tubes, which comprises the evaporator 6 of the heat pump 1.
  • the return of the coil 478 leads to the auxiliary compressor 435, pressure-controlled by a suction pressure sensor 30 of the compressor 7 in the main circuit of the heat pump 1, before passing through the first heat exchange means 11, constituted by the condenser 201, from where the circuit goes to a thermostatic expansion valve 479, controlled by a suction temperature of the auxiliary compressor 435.
  • the secondary evaporator 439 may advantageously consist of a VMC double stream 500 described above, or incorporate some of its elements.
  • the kit 400 comprises, on either side secondary means 435 for setting in motion, that is to say the compressor 436, pressure equalization means 403, advantageously constituted by a single capillary .
  • These pressure balancing means 403 may also include a 4-way valve, organizing the circulation upstream and downstream of the compressor 436 and in the condenser 401.
  • the through the fluid from its connection point 403B downstream of the compressor to its connection point 403A upstream of the latter, results in an increase in temperature and suction at the compressor 436.
  • the coolant which is in the form of a mixture of liquid and vapor phases downstream of the expander 20, is cooled through the passage in the evaporator 402 where it yields energy to the secondary circuit 40OB, and is liquefied at a temperature below the outside temperature at its point of entry 430 in zone 408A; it is then vaporized in the exchange zone 408A with the fan 408, at its exit point 431 of the latter; if at this stage there remains a liquid phase, it is completely vaporized in the passage of the condenser 401, which ensures the absence of liquid phase in the output branch 410 which is connected to the suction 30 of the compressor 7.
  • the kit 400 makes it possible to ensure the absence of liquid phase at the suction 30 of the compressor 7, and to increase the efficiency of the latter. It lowers the energy loss inherent in the evaporator. It makes it possible to lower the discharge pressure 31 of the compressor 30, and therefore, combined with the circuit 1 designed to limit unnecessary restarting of the compressor, it guarantees restarts at a much lower pressure, for example 0.7 MPa instead of of 3, and thus avoids large peaks of intensity expensive and detrimental to the life of the compressor. This lifetime is naturally increased by the use of the kit 400 to reduce the necessary compression ratio. Kit 400 allows energy recovery at evaporator 402.
  • a heat pump In the most common use of air conditioning in a home or building, a heat pump is used to provide all or part of the heating energy and / or domestic hot water, as visible on Figure 10.
  • the main circuit of the installation downstream of the compressor 7, passes, between an entry point 420 and an outlet point 418, an exchanger 424, by which it transmits energy to a hot water circuit, for example a balloon 456 between an inlet 454 and a start 453.
  • the part relating to the heating is articulated around a condenser 423, that the main circuit passes between a start 451 and an inlet 452, the heating circuit being fed by a start 409 and an arrival 409A.
  • the normal heating cycle without defrosting and the cycle with defrost are distinguished.
  • the usual rule of operation is preferably chosen according to which the supply of the balloon 456 always has priority over the other circuits, and even over the deicing function.
  • the condenser 424 does indeed work as a condenser.
  • the coolant flows from the compressor 7 in the main circuit, first in gaseous form in the first branch 441 entering 420 in the condenser 424, from which it exits in the form of a mixture of liquid and gaseous phases, in the circuit branch 421, where it reaches a 4-way valve 411.
  • the valve 411 directs the fluid, by a branch 419, to the exchanger 423 of the heating circuit .
  • the fluid exits at point 452 in liquid form, before passing through an expander 422, which makes it iron in the form of a liquid-gas mixture.
  • the adjustment of the expander 422 makes it possible to adjust the compression ratio of the compressor 7, and especially to limit it, preferably to a value of 5.
  • the implantation of the kit 400 then makes it possible to recover, at the level of the exchanger 202, a part of the energy.
  • the management means 10 of the installation preferably constituted by an automaton, start by triggering the cutting of the compressor or compressors 7, preferably in sequence.
  • the 4-way valve 411 is actuated, which makes it possible to establish a pressure equalization on either side of the compressor 7.
  • This preliminary stop of the compressor 7 is important, because prevents any stroke of liquid that would not fail to occur if the 4-way valve was operated while the compressor was running. Balancing the pressures also makes it possible to be sure that the restart of the compressor 7 will be at a relatively low pressure, for example of the order of 0.7 MPa, which is favorable to its service life.
  • the flow in the kit 400 is then reversed, so in the evaporator 402, as well as in the condenser 423.
  • an auxiliary energy recovery circuit may advantageously be installed.
  • a probe 450 equips the discharge circuit downstream of the compressor 7. The purpose of the installation is to prevent the temperature being too high in the tank 456, compared with a set value, for example 60 0 C, and to recover the portion of energy that would lead to a too high temperature, this always in order to improve the efficiency of the compressor 7, adapting its use to the bare necessities.
  • the condenser 424 benefits from the heat exchange with the main circuit 420, between its entry points 420 and exit 418.
  • the secondary circuit on the side of the balloon 456, conveys water, or another liquid heat transfer fluid, and arrives, through the inlet 453 in the upper part of the balloon 456, into which it pours.
  • the contents of the flask 456 are described as "dead water” and constitute a volume of liquid in which at least one exchanger for heating domestic hot water is immersed at a tertiary circuit, comprising a thermostatic mixer for avoid burns if the temperature in the balloon is too high, the latter can indeed reach for example 80 0 C.
  • a temperature sensor 457 is installed at the bottom of the balloon 456.
  • a water intake allows the sampling by at least one circulator 455, triggered by the measured temperature at the probe 450 downstream of the compressor 7, and bringing the fluid through the junction 454 to the exchanger 424.
  • the startup of the circulator 455 prevents any loss of load.
  • Another exchanger 490 immersed in the balloon 456 allows circulation, this time in an exchange circuit with a buffer tank 459 of a heating circuit.
  • a circulator 477 controlled by the temperature sensor 457 immersed in the balloon 456 circulates the liquid contained in this exchange circuit, via a non-return valve, at a branch 458, through which it arrives in the buffer tank 459, the circuit of which runs through a demister and a filter, before joining the exchanger immersed in the balloon 456.
  • this circuit exchanges some of its energy with the heating circuit itself , between an inlet 472 and an outlet 473.
  • the inlet 472 is connected downstream and at the outlet of the secondary of the exchanger 423, through a controlled circulator 471 and a non-return valve.
  • the output 473 arrives, via a branch 467, on a 4-way valve 465 which, as shown in FIG. 13, makes it possible to connect a boiler 466 to the circuit, and, downstream of this 4-way valve 465, in a first branch 467A a bypass 474, and in another branch 468, a motorized 3-way valve 464.
  • the 4-way valve 465 makes it possible to overcome a possible failure of the heat pump, thus involving the boiler 466.
  • the boiler 466 serves very little, and serves only backup or backup circuit.
  • the 3-way valve 264 is controlled by a temperature sensor 463 located in a room at a radiator 468.
  • the 3-way valve 464 orients the fluid, either in a branch 462 where it joins a portion derived in the branch 467A to through bypass 474, either in a branch 460, which comprises a temperature sensor SlO, a circulator 475 and a non-return valve, upstream of at least one radiator 468. Downstream of the latter, the circuit borrows a branch 461, including a temperature tap SlO, which converges at a point 469 with the branch 462 coming from the bypass 474, to form a return branch 470, via a filter and a demister, to the exchanger 423.
  • heating circuit is designed so as to ensure the comfort of users, not by favoring the attainment of high temperatures, but rather by gradually reaching the desired temperature, without meeting the heat and cold strokes so characteristic of heating installations in poorly insulated buildings.
  • the recovery of the energy supplied by the heat pump circuit, in favor of the heating circuit, is at the exchanger 423, preferably a plate heat exchanger.
  • the circulator 471 operates when the heat pump rotates, and pushes the heating fluid from the bottom of the buffer tank 459 to its upper end from which it emerges from the branch 473.
  • a set point 476 In the upper part of the balloon 459 is a set point 476
  • the management is done, either according to the law of water, or by comparison with a preset value; in the latter case, corresponding to a room temperature, it constitutes a set point limit, is not exceeded, and is reached by gradual rise in temperature.
  • the 3-way valve 464 orients the fluid in the branch 462, shunting the branch 460 of the radiators. Conversely, in case of heating demand, the fluid is oriented in the branch 460, and the circulator 475 is operated for suck a portion of the flow of the circulator 471, and therefore a portion of the heat exchanger 423.
  • the circulator 471 is necessarily more powerful than the circulator 475.
  • the controller triggers the operation of the 4-way valve 465 to put the heat pump in series with the boiler 466.
  • a stepped rise it is regulated on the basis of a small temperature difference, for example 7 0 C, which allows a gradual rise, and a feeling of total comfort.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

L'invention concerne une pompe à chaleur (1) comportant un compresseur (7), un condenseur (4), un détendeur (5), un évaporateur (6), des moyens d'échange thermique (11) situés hors du tronçon séparant ledit compresseur (3) dudit condenseur (4), et des moyens de gestion (10) pour réguler un ventilateur (26) dudit évaporateur (6). Elle se caractérise en ce qu'elle comporte des moyens de protection dudit compresseur (7) et des moyens de déviation de fluide vers des seconds moyens d'échange thermique (80) avec un circuit (38), lesdits moyens de déviation comportant un second condenseur (40), séparé dudit condenseur (4) par ledit détendeur (5) thermostatique, ladite déviation interposée entre lesdits compresseur (7) et condenseur (4). L'invention concerne un kit de protection de compresseur pour ladite pompe à chaleur. L'invention concerne une VMC double flux pour ladite pompe à chaleur. L'invention concerne un procédé de pilotage de cette pompe à chaleur.

Description

POMPE A CHALEUR
L'invention concerne une pompe à chaleur comportant des moyens de mise en mouvement par aspiration puis refoulement d'un fluide caloporteur dans une boucle de circulation en circuit fermé d'un circuit principal, comportant au moins un premier condenseur, au moins un premier détendeur et au moins un premier évaporateur, lesdits moyens de mise en mouvement étant constitués d'au moins un premier compresseur, pour pousser ledit fluide à l'état gazeux et à haute pression vers au moins ledit premier condenseur, dont ledit fluide sort à l'état liquide sous haute pression constante, à une température de sous- refroidissement, puis pour amener ledit fluide dans un circuit de détente comportant au moins ledit premier détendeur conçu apte à abaisser la pression et la température dudit fluide, puis pour amener ledit fluide vers au moins ledit premier évaporateur, où ledit fluide se vaporise et dont il sort à basse pression et à température de surchauffe sous forme gazeuse, et puis pour ramener ledit fluide à l'aspiration desdits moyens de mise en mouvement, ledit circuit principal comportant des premiers moyens d'échange thermique situés sur un autre tronçon que celui séparant lesdits moyens de mise en mouvement dudit premier condenseur et conçus aptes à échanger de l'énergie avec au moins un autre élément de la pompe à chaleur pour réguler l'écart entre ladite température de surchauffe et la température d'entrée dans ledit premier évaporateur d'une part, et entre la température de sous-refroidissement et la température d'entrée dans ledit premier condenseur d'autre part, ladite pompe à chaleur comportant des moyens de gestion conçus aptes à réguler au moins une vanne de circulation sur le circuit desdits premiers moyens d'échange thermique.
L'invention concerne un kit de protection de compresseur pour installation de climatisation ou pompe à chaleur, conçu apte à être incorporé dans ladite pompe à chaleur, et comportant, en aval d'au moins un tel compresseur, au moins un condenseur, au moins un détendeur et au moins un évaporateur, ledit kit étant conçu apte à être positionné en amont de l'aspiration dudit compresseur, et en aval d'un détendeur lui- même situé en aval dudit condenseur. L'invention concerne un dispositif de VMC double flux, conçu apte à être incorporé dans ladite pompe à chaleur, et comportant au moins, disposés entre un premier milieu et un second milieu, un premier échangeur interposé sur une circulation d'air entrant, entre un premier flux amont du second milieu B vers un premier flux aval dans le premier milieu
L'invention concerne un procédé de pilotage d'une telle pompe. L' invention concerne le domaine de la climatisation par l'utilisation d'une pompe à chaleur, notamment pour des bâtiments ou des équipements annexes tels que piscines ou similaires.
De façon connue, une pompe à chaleur est un dispositif thermodynamique, qui transporte en circuit fermé un fluide appelé ici caloporteur, généralement un fluide frigorigène, saumure, CFC, HCHC, HFC, « R134a », HC, propane « R290 », isobutane « R600A ». On utilise les propriétés de changement d'état du fluide, qui, selon sa position dans le circuit passe de l'état liquide à l'état gazeux, ou inversement, et dont la pression varie également selon sa position.
La pompe à chaleur comporte des moyens de mise en mouvement du fluide, qui en même temps facilitent son changement d'état, en particulier son niveau de pression : ils consistent en un compresseur, recevant un fluide à l'état gazeux et le mettant en mouvement en augmentant sa pression. Ces moyens de mise en mouvement du fluide consomment l'essentiel de l'énergie fournie par l'utilisateur, surtout sous forme électrique, pour exploiter la pompe à chaleur. Les moyens de mise en mouvement du fluide au refoulement du compresseur amènent le fluide à un échangeur dit condenseur, auquel le circuit cède de l'énergie, et dans lequel le fluide gazeux mis sous haute pression sous l'action du compresseur atteint sa température d'ébullition et se condense à haute température par dissipation de la chaleur, à pression et températures constantes, la baisse de température étant alors stoppée. La chaleur latente de changement d'état est transmise au milieu récepteur, généralement le volume utile d'un bâtiment ou d'une habitation, par le condenseur.
Le fluide est, en sortie du condenseur, condensé entièrement sous forme liquide sous haute pression constante, à une température dite de sous-refroidissement. Le fluide circule ensuite dans un circuit de détente, qui comporte notamment vin détendeur, qui règle le débit du fluide vers l'aval. Une partie de ce fluide repasse à l'état gazeux, cette transformation est consommatrice d'énergie et se traduit par un abaissement de la température du fluide, conjugué avec l'abaissement de sa pression. La détente se fait à enthalpie constante, jusqu'à l'entrée du fluide dans un autre échangeur appelé évaporateur, et dont le circuit prélève de l'énergie. Il s'agit à nouveau d'une transformation à pression constante, cette fois à basse pression, contrairement à l'échange réalisé au niveau du condenseur. Le fluide absorbe la chaleur contenue dans le milieu externe, et entre en ébullition, et le liquide se vaporise sous forme gazeuse, dans un processus de changement d'état à pression et température constantes. Quand la totalité du fluide est évaporée, ce dernier est à une température dite de surchauffe. C'est à basse pression constante et à cette température de surchauffe que le fluide est amené à l'aspiration du compresseur, et le cycle recommence indéfiniment.
La pompe à chaleur est un outil réversible, capable aussi bien de chauffer un local que de le refroidir : dans ce dernier cas on prélève de l'énergie au bâtiment, qu'on recède au milieu externe avec lequel travaille la pompe à chaleur, air, eau, sol, ou autre. Le coefficient de performance d'une pompe à chaleur, ou COP, est le rapport entre la puissance calorifique recueillie au niveau de l'utilisateur au niveau du condenseur, et la puissance consommée. Le COP d'une pompe à chaleur classique est bon, de l'ordre de 3 à 5 aux températures supérieures à 00C, dites ci-après positives, contre 0,7 à 0,8 pour une chaudière à fioul, ou 0,8 à 0,95 pour une chaudière à gaz à condensation.
Toutefois, le rendement est variable en fonction de la régulation interne de la pompe à chaleur, en particulier les paramètres de circulation. Le coefficient de performance dépend aussi de la température externe, c'est-à-dire de la source dont on prélève de l'énergie. En cas de température externe très basse, de -50C à moins 150C par exemple, le COP d'une pompe à chaleur usuelle est fortement dégradé. En effet, des phénomènes de givrage entraînent alors des arrêts intempestifs, et nécessitent de l'énergie pour le dégivrage, tant au niveau de l' évaporateur que de la partie basse du compresseur, entraînant des dommages collatéraux de corrosion et d'usure accélérée des matériels. Aux très basses températures, le taux de compression diminue, la température au refoulement aussi, et le COP est dégradé. En effet, le moteur du compresseur tourne toujours au même régime, et le débit massique du fluide diminue au refoulement. Ceci explique que, sur de tels systèmes, un COP d'une valeur de 3,5 dans les conditions optimales tombe, par exemple pour une température extérieure de moins 150C, à des valeurs comprises entre 1 et 1,6 seulement.
La limite d'une pompe à chaleur est liée au compresseur fonctionnant en tout ou rien, elle fonctionne alors obligatoirement en mode discontinu. Pendant les périodes de fonctionnement du compresseur, le rendement est bon, la puissance calorifique produite et récupérable au niveau du condenseur croit avec la température extérieure, avec un COP qui peut être élevé, notamment voisin de 6 pour une température extérieure de 200C, ou de 3 pour une température extérieure de 7°C, pendant la plage de fonctionnement de la pompe à chaleur. Celle-ci doit être arrêtée pendant des périodes plus ou moins longues, afin de ne pas fournir à l'utilisation, c'est-à-dire au condenseur, plus d'énergie que cette dernière n'en nécessite. Sur une journée, le diagramme d'énergie produite en fonction du temps est un histogramme avec de nombreuses plages à énergie produite nulle : si le COP instantané est bon, le COP lissé sur une période de fonctionnement est fortement dégradé, de l'ordre de 1 sur une journée, à peine meilleur qu'une chaudière classique à combustible.
Différentes tentatives ont essayé d'assurer une stabilité du COP, en particulier pour éviter les pics de consommation électrique du compresseur au démarrage, notamment en faisant varier la vitesse du compresseur, sans jamais l'arrêter. Il est aussi connu de convertir du courant continu en courant alternatif, pour le reconvertir en courant continu lors d'une transformation dans laquelle on module tension et fréquence pour adapter la vitesse de rotation du compresseur, en évitant les variations de température à l'utilisation, et pour réguler la puissance énergétique de la pompe à chaleur. Un tel système présente couramment un COP supérieur à 4. Toutefois, l'électronique est fortement sollicitée et son vieillissement est rapide, pouvant nécessiter un remplacement en moins de cinq ans. A basse température, le rapport de compression s'élève, la teπpérature au refoulement augmente, et le débit massique du fluide est réduit, et la performance diminue.
Un document WO 03/091638 décrit un système de réfrigération à capacité variable, conçu pour améliorer le COP instantané, et qui incorpore, entre un compresseur en fonctionnement permanent et un détendeur, un échangeur de chaleur monté en parallèle avec le condenseur entre une vanne et un second détendeur, et construit de façon similaire au condenseur, mais de débit plus faible. Cet échangeur est relié au circuit principal, indépendamment du condenseur, par d'autres vannes commandées, en aval de l' évaporateur avec une première jonction en aval du condenseur mais en amont du détendeur, et une seconde jonction au niveau d'un générateur de tourbillon en amont du compresseur. Selon la configuration des électro-vannes et le sens de circulation du fluide, cet échangeur de chaleur fonctionne, soit comme un second condenseur, soit comme un second évaporateur. Il comporte, en aval d'un second détendeur disposé en parallèle du détendeur principal, un échangeur de récupération d'énergie au niveau du compresseur ramenant une partie de cette énergie sur le circuit principal en aval de l'évaporateur.
Un document US 6 185 958 présente une pompe à chaleur comportant des moyens de génération de vapeur saturée à l'entrée de l'évaporateur pour augmenter son rendement, et donc le COP de l'installation, tout en réduisant le dimensionnement du compresseur.
Un document WO 03/083384 décrit une amélioration de performances de pompe à chaleur par ionisation du fluide caloporteur. Un document US 3 529 432 décrit une pompe à chaleur adaptée à des conditions de température externe très variables, avec un échangeur intermédiaire délimité par des vannes, et, soit remplaçant le condenseur, soit constituant un second condenseur, soit effectuant un sous-refroidissement. Pour faire face aux températures extérieures basses, les systèmes connus sont surdimensionnés, ce qui altère leur rentabilité et leur performance .
Il est connu d'injecter, à l'aspiration du compresseur, non plus un fluide en phase gazeuse, mais un mélange liquide-gaz, ce qui permet d'obtenir une température de refoulement inférieure, avec un niveau de COP bon. Toutefois, la durée de vie du compresseur, qui constitue l'élément le plus coûteux de la pompe à chaleur, ne peut être équivalente à celle d'un compresseur gaz-gaz, travaillant dans de meilleures conditions.
Tous les dispositifs connus incorporent un cycle de dégivrage, qui est indispensable en particulier pour des températures extérieures négatives, de l'ordre de moins 150C par exemple.
La présente invention se propose de résoudre les problèmes de l'état de la technique, en proposant une pompe à chaleur apte à fonctionner avec une bonne performance aux basses températures, peu sensible au phénomène de givrage et diminuant voire supprimant les cycles de dégivrage. Par une conception utilisant des composants classiques, utilisés dans leur domaine de fonctionnement usuel, la durée de vie de la pompe à chaleur selon l' invention est optimisée par rapport à l'art antérieur. L' invention consiste en particulier à optimiser les écarts de température entre entrée et sortie, de l'évaporateur d'une part, et du condenseur d'autre part, qui, dans l'art antérieur, ne font pas l'objet d'une attention particulière: on peut ainsi avoir, dans les systèmes connus, 10 à 15°C d'écart entre entrée et sortie à l'évaporateur, et 10 à 15°C d'écart entre entrée et sortie au condenseur. Or de tels écarts sont néfastes, on peut en effet estimer qu'un écart de 1°C entre le fluide caloporteur sous forme gazeuse et le fluide d'utilisation, généralement constitué par de l'eau, au niveau du condenseur, se traduit par une augmentation de la consommation en énergie d'environ 2,5%. A cet effet, l'invention concerne une pompe à chaleur comportant des moyens de mise en mouvement par aspiration puis refoulement d'un fluide caloporteur dans une boucle de circulation en circuit fermé d'un circuit principal, comportant au moins un premier condenseur, au moins un premier détendeur et au moins un premier évaporateur, lesdits moyens de mise en mouvement étant constitués d'au moins un premier compresseur, pour refouler ledit fluide à l'état gazeux et à haute pression vers au moins ledit premier condenseur, dont ledit fluide sort à l'état liquide sous haute pression constante, à une température de sous- refroidissement, puis pour amener ledit fluide dans un circuit de détente comportant au moins ledit premier détendeur conçu apte à abaisser la pression et la température dudit fluide, puis pour amener ledit fluide vers au moins ledit premier évaporateur, où ledit fluide est vaporisé et dont il sort à basse pression et à température de surchauffe sous forme gazeuse, et puis pour ramener ledit fluide à l'aspiration desdits moyens de mise en mouvement, ledit circuit principal comportant des premiers moyens d'échange thermique situés sur un autre tronçon que celui séparant lesdits moyens de mise en mouvement dudit premier condenseur et conçus aptes à échanger de l'énergie avec au moins un autre élément de la pompe à chaleur pour réguler l'écart entre ladite température de surchauffe et la température d'entrée dans ledit premier évaporateur d'une part, et entre la température de sous- refroidissement et la température d'entrée dans ledit premier condenseur d'autre part, ladite pompe à chaleur comportant des moyens de gestion conçus aptes à réguler au moins une vanne de circulation sur le circuit desdits premiers moyens d'échange thermique, caractérisée en ce que ladite pompe à chaleur comporte des moyens de protection dudit compresseur, et en ce que lesdits moyens de gestion sont conçus aptes à réguler un ventilateur conçu apte à coopérer avec ledit premier évaporateur pour réguler l'écart de température entre l'entrée et la sortie de ce dernier, et encore caractérisée en ce que ladite pompe à chaleur comporte, en plus desdits premiers moyens d'échange thermique, des premiers moyens de déviation d'une partie du flux de fluide vers des seconds moyens d'échange thermique avec un circuit d'utilisation, lesdits premiers moyens de déviation comportant au moins un second condenseur, séparé dudit premier condenseur par ledit détendeur qui est thermostatique, et ladite déviation étant interposée entre lesdits moyens de mise en mouvement et ledit premier condenseur.
Selon une caractéristique de l'invention, lesdits moyens de protection dudit compresseur comportent au moins un kit de protection de compresseur, pour installation de climatisation ou pompe à chaleur, ledit kit étant conçu apte à être positionné en amont de l'aspiration dudit compresseur, et en aval d'un détendeur lui-même situé en aval dudit condenseur, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit primaire, qui traverse successivement au moins un évaporateur, au moins une zone d'échange avec un ventilateur, et au moins un condenseur, avant le retour à ladite aspiration, et qu'il comporte un circuit secondaire, dans lequel circule un fluide caloporteur, mis en mouvement par des moyens secondaires de mise en mouvement constitués par au moins un compresseur, au refoulement duquel ledit circuit secondaire parcourt successivement une branche d'échange thermique avec ledit circuit primaire, au niveau dudit condenseur, puis un détendeur commandé en température par un capteur de température situé à l'aspiration dudit compresseur, puis traverse ledit évaporateur, dont il récupère l'énergie excédentaire, avant de retourner à l'aspiration du compresseur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le pompe à chaleur comporte un dispositif de VMC double flux comportant au moins, disposés entre un premier milieu et un second milieu, un premier échangeur interposé sur une circulation d'air entrant, entre un premier flux amont du second milieu B vers un premier flux aval dans le premier milieu, caractérisé en ce qu'il est traversé par au moins une conduite contenant un fluide caloporteur, et en ce qu'il comporte au moins un premier ventilateur conçu apte à forcer l'échange thermique entre ladite conduite et ledit premier flux amont pour tempérer rapidement le premier flux aval, des moyens de pilotage conçus aptes à être raccordés à des moyens de gestion centralisés commandent la vitesse de rotation du premier ventilateur pour réguler l'écart entre les températures en amont et en aval dudit premier échangeur, et, fonctionnant en sens inverse, un second échangeur interposé sur une circulation d'air entrant, entre un second flux amont dans le premier milieu vers un second flux aval dans le second milieu , et traversé par au moins la même conduite, et comportant au moins un second ventilateur conçu apte à forcer l'échange thermique entre ledit second flux amont et ladite conduite, lesdits moyens de pilotage commandant la vitesse de rotation du second ventilateur pour réguler l'écart entre les températures en amont et en aval dudit second échangeur, ladite VId double flux comportant au moins un circulateur sur la conduite, piloté par lesdits moyens de pilotage, et conçu apte à mettre en mouvement le fluide caloporteur dans un sens ou dans l'autre, de façon à réchauffer un flux d'air entrant du second milieu vers le premier milieu, ou bien à le refroidir par une circulation en sens contraire par laquelle on réchauffe le second flux amont pour son rejet dans le second milieu par un second flux aval surchauffé, ledit premier condenseur constituant ledit premier échangeur, et lesdits premiers moyens d'échange thermique comportant au moins vin dit second échangeur.
L'invention concerne encore un tel kit de protection de compresseur, conçu apte à être incorporé dans ladite pompe à chaleur. L'invention concerne encore un tel dispositif de VMC double flux conçu apte à être incorporé dans ladite pompe à chaleur.
L'invention concerne encore un procédé de pilotage de cette pompe.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées :
- la figure 1 représente, sous forme schématisée, le circuit principal d'une pompe à chaleur selon l'invention;
- la figure 2 représente, sous forme schématisée, un circuit complémentaire de la pompe à chaleur de la figure 1; - la figure 3 représente une courbe avec, en ordonnée la puissance calorifique produite, et en abscisse la température extérieure;
- la figure 4 représente, sous forme schématisée analogue à la figure 1, le circuit principal d'une pompe à chaleur dans une variante d'exécution; - la figure 5 illustre, sous forme schématisée et partielle, une variante de prévention du givrage;
- la figure 6 illustre, sous forme schématisée et partielle, une variante avec échangeur contigu à un évaporateur que comporte la pompe à chaleur; - la figure 7 illustre, sous forme schématisée et partielle, une autre variante avec échangeur contigu à un évaporateur;
- la figure 8 illustre, sous forme schématisée et partielle, un circuit d'échange en amont d'un compresseur que comporte la pompe à chaleur; - la figure 9 illustre, sous forme schématisée et partielle, un kit de protection de compresseur selon l'invention;
- la figure 10 illustre, sous forme schématisée et partielle, un circuit de climatisation à pompe à chaleur apte à être raccordé au kit de protection de compresseur de la figure 9, dans une première position de cycle normal de chauffage; - la figure 11 illustre, sous forme schématisée et partielle, le circuit de la figure 10 dans une seconde position de dégivrage;
- la figure 12 illustre, sous forme schématisée et partielle, un circuit annexe de récupération d'énergie selon l'invention; - la figure 13 illustre, sous forme schématisée et partielle, un circuit de chauffage conçu apte à coopérer avec le circuit annexe de la figure 12;
- la figure 14 illustre, sous forme schématisée, un évaporateur à double circuit selon l'invention; - la figure 15 illustre, sous forme schématisée, un dispositif de VMC double flux selon l'invention;
- la figure 16 illustre, sous forme schématisée, un exemple d' intégration de cette VMC double flux dans une pompe à chaleur selon l'invention. L' invention concerne le domaine de la climatisation par l'utilisation d'une pompe à chaleur. La climatisation d'un volume est assurée par un circuit conçu apte à fonctionner de façon réversible, aussi bien apte à apporter de l'énergie thermique à ce volume, qu'à en extraire . La présente description ne décrit qu'un mode de fonctionnement, mais il faut comprendre que toutes les caractéristiques sont applicables au fonctionnement réverse. En effet un évaporateur utilisé pour effectuer le changement d'état d'un fluide depuis l'état liquide vers l'état gazeux, peut, de façon réversible, fonctionner selon le mode inverse à la façon d'un condenseur, pour effectuer le changement d'état de l'état gazeux vers l'état liquide. Il en est de même pour un condenseur.
L'invention concerne une pompe à chaleur 1. Celle-ci comporte un circuit principal 2. Tel que visible en figure 1, la pompe à chaleur 1 comporte des moyens de mise en mouvement 3 par aspiration puis refoulement, entre une aspiration 30 et un refoulement 31, d'un fluide caloporteur dans une boucle de circulation en circuit fermé. La pompe à chaleur 1 comporte, en aval du refoulement 31, et dans cet ordre, au moins un premier condenseur 4, au moins un premier détendeur 5, et au moins un premier évaporateur 6, avant le retour du fluide à l'aspiration 30. Les moyens de mise en mouvement 3 sont constitués d'au moins un premier compresseur 7, pour pousser le fluide à l'état gazeux et à haute pression vers au moins le premier condenseur 4 où il entre à une température d'entrée Tl. Le fluide sort de ce premier condenseur 4 à l'état liquide sous haute pression constante, à une température T2 dite de sous-refroidissement. Ce premier condenseur 4 échange l'énergie du circuit principal 2 qui y circule, avec un premier circuit d'utilisation 8, par exemple une bouteille de mélange chauffage ou un ballon tampon. Le premier condenseur 4 est par exemple un échangeur à plaques, par lequel de l'énergie est transférée sans contact d'un circuit à l'autre. La température du premier circuit d'utilisation 8 à l'entrée du premier échangeur 4 est T4, la température en sortie est T3. De préférence, le premier circuit d'utilisation 8 comporte un circulateur 9, conçu apte à être commandé par des moyens de pilotage 10, constitués de préférence par un automate programmable ou similaire.
Le fluide caloporteur entre dans le premier condenseur 4 à l'état gazeux. A la sortie du condenseur 4, il est à l'état liquide, ou constitué par un mélange liquide-gaz, et à la température de sortie qui est la température de changement d'état, c'est-à-dire la température de sous-refroidissement T2. Si, à ce stade, le fluide caloporteur est constitué d'un mélange liquide-gaz, cela n'empêche pas le fonctionnement, mais altère le rendement de l'installation. Le pilotage de la pompe à chaleur 1 utilise des capteurs de température, qui permettent d'agir, en amont du premier condenseur 4, sur le pilotage d'une électrovanne 13 expliqué plus loin.
La pression amène ensuite le fluide, après passage dans un filtre 14, dans un circuit de détente, qui comporte au moins le premier détendeur 5 abaissant la pression et la température du fluide, suivi d'un clapet anti-retour 15, et d'un voyant 16 de contrôle visuel de phase. Le premier détendeur 5 est un détendeur thermostatique, commandé, mécaniquement ou/et électroniquement par des moyens de commande 10, par la température relevée au niveau d'un capteur de température 5A situé au niveau ou légèrement en aval d'un confluent 41 avec un circuit de seconds moyens d'échange thermique 80 qui sera explicité plus loin. Le premier détendeur 5 peut aussi être commandé par la pression au lieu d'être commandé par la température. Le fluide est ensuite convoyé vers au moins le premier évaporateur 6, où le fluide entre à la température T7, se vaporise et dont il sort à basse pression et à température T8 dite de surchauffe sous forme gazeuse. Le fluide est enfin ramené à l'aspiration 30. En aval du détendeur 5, le fluide caloporteur peut être à très basse température, notamment inférieure à 00C, et il importe d'éviter le givrage, aussi bien des conduites que de l' évaporateur 6 situé en aval.
L'invention a pour but d'obtenir le meilleur COP possible à toute température, en prévenant le givrage de l' évaporateur 6, en particulier en cas de températures extérieures très froides, de l'ordre de moins 15°C.
Pour l'obtention d'un bon rendement, il est connu qu'il faut que l'écart de température entre la température d'entrée T4 et la température de sortie T3 du premier condenseur 4, sur le circuit primaire d'utilisation 8, soit inférieure à 50C, de préférence inférieure ou égale à 40C. De façon optimale, l'écart sur le circuit principal 2, entre la température d'entrée Tl et la température de sortie T2 du premier condenseur 4, est du même ordre. L'idéal est d'obtenir Tl = T4, et T2 = T3. Si ce principe théorique est connu, son application n'est jamais réalisée de façon satisfaisante dans l'état de la technique connu, et l'invention se propose de fournir les moyens pour permettre cette régulation optimale. De la même façon l'écart de température entre la température d'entrée T7 et la température de sortie T8 du premier évaporateur 6 est à maintenir, si possible, inférieur à 5°C, de préférence inférieur ou égal à 40C.
Après le passage par le détendeur 5, en aval du voyant 16, le fluide parvient à une bifurcation 17 distribuant deux branches, dont l'une comporte une électrovanne 22, dont l'objet sera exposé plus loin. Quand cette dernière est fermée, le flux de fluide passe entièrement dans l'autre branche, laquelle comporte, de façon avantageuse mais facultative, une bouteille anti-coup de liquide 18 servant essentiellement à éviter le bruit quand il y a dilatation du gaz dans le cas de la présence d'un mélange liquide-gaz dans la conduite, puis un filtre 19, et essentiellement un second détendeur thermostatique 20 commandé, mécaniquement ou/et électroniquement par les moyens de pilotage 10, par la température de surchauffe T8. De façon préférée, on ajuste les températures de détente au niveau du premier détendeur 5 et du second détendeur 20, de façon à ce que la première soit supérieure à la seconde, d'environ 5°C dans un réglage préféré de la pompe à chaleur 1. Si la température du fluide à l'entrée du second détendeur thermostatique 20 est inférieure à T8, celui-ci reste fermé, et n'autorise pas le passage du fluide. De ce fait ce dernier monte en pression. Dès que la température du fluide atteint T8, le second détendeur 20 s'ouvre, le flux du fluide s'écoule, en aval du second détendeur 20, dans une branche de canalisation, munie de préférence d'une soupape anti-retour 21 et d'un capteur de pression 42, qui convoie le premier fluide à l'état liquide, ou sous forme de mélange liquide- gaz, et l'énergie qu'il transporte, vers l' évaporateur 6. Le fluide caloporteur est liquide avant l'entrée dans l'évaporateur 6, ou comporte une fraction gazeuse mélangée au liquide.
L'air extérieur au voisinage de cet évaporateur 6, à une température T13, est aspiré au travers d'un ventilateur 26 ainsi conçu apte à coopérer avec cet évaporateur 6, et traverse ce dernier, dont il ressort à une température T14. Dans un mode préféré de réalisation, l'évaporateur 6 est associé à une batterie 27, c'est-à-dire un échangeur thermique dans lequel circule un autre fluide caloporteur ou réfrigérant, qui est disposée au voisinage de l'évaporateur 6. L'air circule entre cette batterie 27 et l'évaporateur 6, grâce au ventilateur 26, et se charge en énergie thermique, ou se décharge, selon le cas. Dans ce cas, la température extérieure est la température T15 en amont de la batterie 27, le passage sur cette batterie 27 permet de modifier la température du flux d'air pour l'amener à la température T13. L'emploi d'une batterie 27 est avantageux dans les régions froides, par exemple pour passer de l'air externe à une température T15 de moins 150C à une température T13 de -100C environ.
Les moyens de gestion 10 utilisent un capteur de température d'air associé à une sonde pour le pilotage du ventilateur 26, qui peut être arrêté ou débrayé si nécessaire, et de la batterie 27. Les moyens de gestion 10, associés à des moyens de mesure des températures d'entrée T7 et de sortie T8 de l'évaporateur 6, permettent en particulier de réguler le ventilateur 26 poux maintenir la différence entre T8 et T7 inférieure à 4°C.
Dans un mode particulier de réalisation, directement en amont de l'évaporateur 6, le circuit comporte une entrée 51, raccordée à un circuit 52 d'appoint en gaz chaud pour prévenir le givrage de l'évaporateur 6 par grand froid. Il est possible d'insérer une vanne, non représentée sur les figures, commandée par les moyens de gestion 10, pour autoriser ou non un appoint énergétique en provenance du circuit d'appoint 52. Dans une alternative ou en complément, des moyens de réchauffage 33, tels qu'une résistance, peuvent être implantés sur la tubulure. Le circuit d'appoint 52 peut véhiculer du gaz chaud, ou du liquide, et de préférence du même fluide caloporteur que celui circulant dans la pompe à chaleur, et provenant d'un réservoir ou d'un moyen de production externe. Ainsi, en aval de l'entrée 51, le circuit véhicule du fluide liquide, ou un mélange liquide-gaz, à une température suffisante pour prévenir tout givrage en aval. L'apport d'énergie permet d'agir sur la différence T8-T7, de façon à la limiter sous le seuil de 5°C, préférentiellement de 40C. Cet appoint réalisé par le circuit d'appoint 52 est utile, en particulier, si l'action sur le ventilateur 26 n'est pas suffisante. Dans une variante d'exécution, l'ensemble constitué d'une batterie 27 et d'un ventilateur 26 peut être remplacé par un échangeur à plaques, ou similaire.
Si, malgré la régulation du ventilateur 26, et l'appoint du circuit d'appoint 52 qui pourrait être insuffisant ou défaillant, la différence T8-T7 conserve une valeur trop élevée, on incorpore avantageusement, sur le circuit entre les moyens de mise en mouvement 3 et le premier condenseur 4, dans une branche où le fluide caloporteur est à l'état gazeux, un piquage 36 qui dessert une électrovanne 61 pour décharger le circuit en fluide, ou au contraire le recharger en fluide par un circuit d'appoint 62. La commande de cette électrovanne 61 est faite par le niveau, ou de pression, ou bien de température, mesuré au niveau du piquage 36. Cette disposition fournit un autre moyen pour prévenir le givrage. On met un capteur de pression 63 en aval du piquage 36. II est intéressant d'intégrer dans le circuit au moins un régulateur de pression d' évaporation 102, en aval de l'évaporateur 6, tel que visible sur la figure 4. Une électrovanne 101 commandée par la différence de température T7 - T8 autorise le passage du fluide, soit en direct si cette différence de température est inférieure à 5°C, auquel cas l' électrovanne 101 est traversante, soit dans une branche comportant le régulateur de pression d' évaporation 102, si cette différence de température est supérieure à 5°C, auquel cas l' électrovanne 101 est fermée. Le régulateur de pression d' évaporation 102 est réglable mécaniquement ou/et électroniquement, classiquement de 0,1 à 0,6 MPa, et permet de maintenir la pression à l' évaporation constante à cette valeur réglée.
Selon l'invention, la pompe à chaleur 1 comporte des premiers moyens d'échange thermique 11. Ceux-ci sont situés sur un autre tronçon que celui séparant les moyens de mise en mouvement 3 du premier condenseur 4. Ces premiers moyens d'échange thermique 11 sont utilisés pour réguler l'écart entre la température de surchauffe T8 en sortie du premier évaporateur 6, et la température d'entrée T7 dans ce premier évaporateur 6. Ces premiers moyens d'échange thermique 11 sont utilisés pour réguler l'écart entre la température de sous-refroidissement T2 en sortie du premier condenseur 4, et la température d'entrée Tl dans ce dernier. En effet, les premiers moyens d'échange thermique 11 sont conçus pour pouvoir apporter, ou au contraire enlever, de l'énergie au circuit principal 2. Différentes implantations de ces premiers moyens d'échange thermique 11 sont possibles, et bien sûr cumulables :
- de façon préférée, entre le premier évaporateur 6 et les moyens de mise en mouvement 3, tel que visible sur les figures 1 et 4;
- entre le premier condenseur 4 et le premier évaporateur 6 ; - entre les moyens de mise en mouvement 3 et le premier condenseur 4.
Ces premiers moyens d'échange thermique 11 peuvent, dans un mode de réalisation préféré, échanger de l'énergie avec des moyens d'échange thermique complémentaires conçus aptes à échanger de l'énergie avec les moyens de mise en mouvement 3. Ils peuvent échanger de l'énergie avec des moyens d'échange thermique complémentaires conçus aptes à échanger de l'énergie avec une source d'appoint ou d'évacuation externe.
Dans un mode préféré de réalisation, les premiers moyens d'échange thermique 11 échangent de l'énergie avec au moins un élément de la pompe à chaleur 1, et ne nécessitent de ce fait aucun apport d'énergie externe.
En particulier, dans une variante préférée, les premiers moyens d'échange thermique 11 échangent de l'énergie avec des moyens d'échange thermique complémentaires qui comportent des moyens 12 de récupération d'énergie au niveau des moyens de mise en mouvement 3. De façon avantageuse, les moyens 12 de récupération d'énergie sont constitués par un échangeur récupérant l'énergie diffusée au moins par le premier compresseur 7. Ces premiers moyens d'échange thermique 11 peuvent aussi, dans d'autres variantes, échanger au moins partiellement l'énergie avec des sources extérieures, solaires ou similaires.
Dans une application particulièrement avantageuse, tant pour le bilan thermique que pour le confort des occupants d'un local, la pompe à chaleur 1 est couplée à au moins un dispositif de ventilation mécanique contrôlée dite ci-après VMC double flux 500, ou comporte une telle VMC. De façon innovante, cette VMC double flux 500 effectue l'échange thermique entre de l'air vicié sortant d'un local et de l'air frais qui y entre, non seulement de façon classique par un échangeur de part et d'autre duquel circulent ces flux d'air, mais plus particulièrement, tel que visible sur la figure 15 au travers d'au moins deux échangeurs 502 et 504 air-liquide caloporteur, disposés entre un premier milieu A, par exemple l'intérieur d'une habitation, et un second milieu B, par exemple l'extérieur de cette habitation. Les premier et second milieux A et B peuvent tout aussi bien être constitués par des étages différents d'un même bâtiment, ou par des locaux entre lesquels des circulations d'air sont possibles.
Un premier échangeur 502 est interposé sur une circulation d'air entrant, entre un premier flux amont 509 dans le second milieu B vers un premier flux aval 510 dans le premier milieu A. Classiquement le premier flux amont 509 est un flux d'air frais en provenance de l'extérieur, et le premier flux aval 510 est un flux d'air frais entrant dans un local, et tempéré par son passage dans le premier échangeur 502. Les conduites d'air ne sont pas représentées sur la figure. Le premier échangeur 502 est traversé par au moins une conduite 501 contenant le fluide caloporteur, et comporte au moins un premier ventilateur 503 conçu apte à forcer l'échange thermique entre la conduite 501 et le premier flux amont 509 pour tempérer rapidement le premier flux aval 510. Ce premier ventilateur 503 est commandé par des moyens de pilotage 511, eux-mêmes conçus aptes à être raccordés à des moyens de gestion centralisés 10. Ces moyens de pilotage 511 commandent la vitesse de rotation du premier ventilateur 503 pour réguler l'écart entre la température amont TBl et la température aval TAl.
De façon analogue, mais fonctionnant en sens inverse, un second échangeur 504 est interposé sur une circulation d'air entrant, entre un second flux amont 507 dans le premier milieu A vers un second flux aval 508 dans le second milieu B. Classiquement le second flux amont 507 est un flux d'air vicié en provenance de l'intérieur d'un local, et le second flux aval 508 est un flux de rejet de cet air vicié à l'extérieur du local, après échange thermique par son passage dans le second échangeur 504. Le second échangeur 504 est traversé par au moins la même conduite 501 contenant le fluide caloporteur, et comporte au moins un second ventilateur 505 conçu apte à forcer l'échange thermique entre le second flux amont 507 et la conduite 501. Ce second ventilateur 505 est commandé par des moyens de pilotage, de préférence les mêmes moyens 511. Ces moyens de pilotage 511 commandent la vitesse de rotation du second ventilateur 505 pour réguler l'écart entre la température amont TA2 et la température aval TB2.
La VId double flux 500 selon l'invention comporte, préférentiellement, au moins un circulateur 506 sur la conduite 501, de façon à accélérer la circulation du fluide caloporteur qu'elle contient et qui, de préférence à débit variable, est de préférence piloté par des moyens de pilotage, de préférence les mêmes moyens 511. Qn comprend que ce circulateur 506 peut mettre en mouvement le fluide caloporteur dans un sens ou dans l'autre, de façon à réchauffer un flux d'air entrant du second milieu B vers le premier milieu A comme sur l'exemple de la figure 15 propre à la saison hivernale, ou bien à le refroidir par une circulation en sens contraire par laquelle on réchauffe le second flux amont 507 poux son rejet dans le second milieu B par un second flux aval surchauffé 508 en saison estivale.
La VMC double flux 500 selon l'invention permet d'éviter des solutions de l'état de la technique consistant à forcer l'échange du seul flux entrant du second milieu B vers le premier milieu A avec un circuit frigorifique comportant un compresseur et du fluide frigorifique. De façon innovante, économique et sécurisée, l'invention permet d'utiliser de l'eau comme fluide caloporteur, additionnée éventuellement de bicarbonate ou de zéolithe, avec un simple circulateur de maintenance très aisée.
La VMC double flux 500 selon l'invention trouve, en combinaison avec la pompe à chaleur 1 selon l' invention tel que visible en figure 16, une application très intéressante en termes de rendement thermique. Le premier condenseur 4 constitue alors le premier échangeur 502, et les premiers moyens d'échange thermique 11 comportent au moins un second échangeur 504.
Naturellement, d'autres implantations des échangeurs de la VMC double flux 500 selon l'invention au sein de la pompe à chaleur 1 selon l'invention, sont envisageables, sans pour autant s'éloigner de la présente invention.
En aval de l'évaporateur 6 à la température de surchauffe T8, le fluide est à l'état gazeux. Dans le mode de réalisation de la figure 2, les premiers moyens d'échange thermique 11 sont constitués par un échangeur 70, de préférence à plaques double flux, qui permet un échange thermique entre le circuit principal 2 et un second circuit 71 d'un second fluide caloporteur. Ce second circuit 71 traverse l' échangeur 70.
La variante de la figure 6 incorpore un second échangeur 6Α, incorporé entre l' échangeur 6 et un ventilateur 26, et appartenant à un circuit secondaire d'échange comportant un circulateur et échangeant également de l'énergie avec l' échangeur 11. La variante de la figure 7 comporte un échangeur 11 contigu avec l'évaporateur 6, entre ce dernier et un ventilateur 26.
Le circuit principal 2 traverse l' échangeur 70 et présente, entre sa sortie et son entrée de ce dernier, un écart de température ΔT, qui est positif quand le second circuit 71 apporte de l'énergie thermique dans l' échangeur 70. Si on n'arrive pas à obtenir moins de 5°C de gradient au niveau de l'évaporateur 6, il faut, pour un fonctionnement optimal, les obtenir entre l'entrée et la sortie de l'échangeur 70.
Plus l'écart ΔT est élevé, et plus la puissance en sortie du premier condenseur 4 est élevée. Toutefois l'écart ΔT doit rester inférieur ou égal à 5°C, sinon on risque une mise en sécurité automatique haute pression du compresseur 7 que comportent les moyens de mise en mouvement 3. En effet, celui-ci risque de passer en haute pression si la température de refoulement compresseur est supérieure à la température d' ébullition. L'apport d'énergie par le second circuit 71 à l'échangeur 70 est corrélé avec la différence de température entre l'entrée et la sortie de l'échangeur 70 au niveau du second circuit 71.
Différents moyens d'apport d'énergie sont possibles : par récupération d'énergie sur le circuit principal 2 lui-même, ou/et par un apport extérieur par un circuit d'appoint intermédiaire 72. Dans ce dernier cas, on utilise une source secondaire d'énergie 73, qui peut être de toute nature : solaire, une pile à hydrogène, électrique, ou similaire. Cette source secondaire 73 alimente avantageusement en énergie le circuit d'appoint intermédiaire 72, ou par un échangeur 74 pour chauffer un fluide caloporteur et qui le traverse, ou bien en direct.
Dans une variante d'exécution visible sur la figure 8, il est possible de remplacer l'échangeur 74 par une batterie d'eau chaude et d'utiliser une VMC simple flux 74A, avec un ventilateur dont le pilotage n'est pas nécessaire. L'eau récupère alors l'énergie de l'air ambiant.
En circuit d'appoint, au niveau de l'échangeur 74, on peut utiliser une pile à hydrogène constituant la source secondaire 73: à l'aide d'un variateur de fréquence du courant alternatif du secteur, on fait croître la fréquence à 33 kHz et on fait éclater les molécules d'eau d'un réservoir, générant de l'hydrogène gazeux et de l'oxygène gazeux, dont on peut assurer la combustion par un brûleur 73Α, générant une flamme, telle celle d'une chaudière murale à gaz par exemple. L'utilisation de telles sources d'énergie annexes permet d'envisager la production de courant électrique pour alimenter le ou les compresseurs 7. Le second circuit 71 peut aussi comporter des moyens d'échange thermique 75, avec un ou plusieurs organes du circuit principal 2. De façon avantageuse, selon l'invention, ces moyens d'échange 75 coopèrent avec les moyens 12 de récupération d'énergie au niveau des moyens de mise en mouvement 3, constitués de un ou plusieurs compresseurs 7, 7A, 7B, ....
Le circuit d'appoint intermédiaire 72 et les moyens d'échange 75 sont, selon l'invention, avantageusement reliés l'un à l'autre, tel que visible sur la figure 2. De façon préférée, depuis l'échangeur 74, le fluide dans le circuit 72 traverse, si ce fluide est un liquide un circulateur 76, puis une vanne à trois voies 77, laquelle est commandée par un régulateur, notamment les moyens de pilotage 10, régulateur lui- même commandé par la différence de température entre l'entrée et la sortie de l'échangeur 70 au niveau du second circuit 71 et par la température extérieure du bâtiment en fonction de la loi d'eau, puis traverse l'échangeur 71. En sortie de ce dernier, le circuit secondaire 72 se divise en une branche reliée à la vanne 77, et en une autre branche apte à communiquer avec les moyens d'échange 75.
Si le fluide caloporteur dans le circuit secondaire 72 est un liquide, on intercale avantageusement, en dérivation de la branche rejoignant les moyens d'échange 75, un vase d'expansion 77. Après la traversée des moyens d'échange 75, le circuit secondaire 72 rejoint l'échangeur 74.
Dans une version préférée de cette alternative, le fluide dans le circuit 72 est compatible avec le premier fluide caloporteur. Dans une réalisation préférée, il est le même. Dans ce cas, en sortie des moyens d'échange 75, on peut installer une conduite communiquant avec le circuit principal 2 et le rejoignant entre l'échangeur 71 et les moyens de mise en mouvement 3. Cette récupération d'énergie au niveau des moyens de mise en mouvement 3 permet de prévenir le passage en haute pression du premier compresseur 7, ainsi que la dégradation associée du COP de l'installation.
En aval de l'échangeur 71, on dispose de préférence, avant le retour à l'aspiration 30, une bouteille anti-coup de liquide 32 pour éviter de renvoyer du liquide vers le compresseur 7, un filtre à charbon actif et déshydrateur 33, comme peuvent l'être tous les filtres installés sur les branches de la porηpe à chaleur 1 où le fluide est à l'état gazeux, et un voyant 34 de contrôle visuel d'état du fluide.
Afin de piloter au mieux la température Tl d'entrée du fluide à l'état gazeux dans le premier condenseur 4, il est important de pouvoir la porter au plus près de la température d'entrée T4 du premier circuit d'utilisation 8 dans le premier condenseur 4. A cet effet, dans une mode de réalisation préféré, la pompe à chaleur 1 selon l'invention comporte, en plus des moyens d'échange thermique 11, des moyens de dérivation d'une partie du flux de fluide, en aval des moyens de mise en mouvement 3, et de préférence en aval d'un capteur de pression 63, et en amont du premier condenseur 4, vers des seconds moyens d'échange thermique 80 d'échange avec un circuit d'utilisation 38. A cet effet, la pompe à chaleur 1 comporte au moins deux condenseurs disposés en parallèle. Dans l'exemple de la figure 1, utilisé dans la suite de la description, ils sont au nombre de deux, et constitués par le premier condenseur 4 et par au moins un second condenseur 40. Qn comprend qu'il est possible, en mettant en œuvre le même principe, d'utiliser un nombre d'échangeurs supérieur à deux. Un by-pass, sous la forme du détendeur thermostatique 5, est implanté entre le premier condenseur 4 et le second condenseur 40.
Dans le cas où un mauvais échange se produit dans le condenseur 4, la pression au refoulement 31 des moyens de mise en mouvement 3 augmente.
Les seconds moyens d'échange 80 permettent l'échange d'énergie thermique au travers du second condenseur 40, entre le circuit principal 2 et un second circuit d'utilisation 38, par exemple un ballon d'eau chaude sanitaire. Le fluide caloporteur du circuit principal 2 entre dans le second condenseur 40 à l'état gazeux, à une température d'entrée TlI, et en sort à l'état liquide, à la température de sortie T12 égale à la température de sous-refroidissement T2.
En aval ou au niveau d'un capteur de pression 63 lui-même situé en aval des moyens de mise en mouvement 3, et, le cas échéant en aval du piquage 36 pour le raccordement d'un circuit d'appoint 62, la température du fluide, à l'état gazeux, est mesurée par un capteur de température 64. Si la qualité de l'échange thermique au niveau du premier condenseur 4 est médiocre, la pression monte dans le circuit de refoulement. Une électrovanne 13, commandée par un capteur de température, permet de diviser le circuit principal 2 en au moins deux branches, une à travers le premier condenseur 4, et une à travers le second condenseur 40, auquel le fluide parvient de préférence après la traversée d'un filtre 37. Différents capteurs de température peuvent piloter l' électrovanne 13, en particulier le capteur de température 64 pilote l' électrovanne 13, pour répartir le flux entre les condenseurs 4 et 40. Un mode préféré de pilotage consiste à charger préférentiellement une branche de fluide, par exemple la branche desservant le premier condenseur 4, et à ne décharger une partie du flux vers le second condenseur 40, que si l'échange dans le premier condenseur 4 est médiocre. Le seuil de pilotage choisi pour l' électrovanne 13 est alors la température dans le circuit du premier condenseur 4, et le seuil d' activation de l' électrovanne 13 est la température de condensation Tc du premier fluide caloporteur: tant que la température dans la branche du premier condenseur 4 est inférieure à Tc, le flux y passe entièrement, et si cette température est supérieure à Tc, le flux est partagé dans les deux branches. De façon préférée, l' électrovanne 13 est commandée par la différence entre les températures Tl et T4, et reste fermée tant que Tl est supérieure à T4.
Des moyens de commande de pilotage de l' électrovanne 13 permettent aussi de réguler la part relative de distribution du flux entre les branches du premier 4 et du second 40 condenseurs pour que, dans chacune d'elles, l'écart de température entre la branche de canalisation de sortie du condenseur concerné et la branche d'entrée correspondante, soit maintenu inférieur à 5°C, et préférentiellement inférieur ou égal à 4°C.
Ainsi, de façon analogue au pilotage du premier condenseur 4, on s'attache à piloter le second condenseur 40, de façon à ce que l'écart entre les températures de sortie T12 et d'entrée TlI sur le circuit principal 2 d'une part, et l'écart entre les températures de sortie TlO et d'entrée T5 sur le circuit d'échange avec le second circuit d'utilisation 38 d'autre part, soit maintenu inférieur à 5°C, et préférentiellement inférieur ou égal à 40C. De façon préférée, on fait en sorte d'ajuster les températures de façon à ce que TlI = T5, et T12 = TlO. De préférence, le second circuit d'utilisation 38 comporte un circulateur 39, conçu apte à être commandé par les moyens de pilotage 10.
Dans le cas où l' électrovanne 13 est ouverte et autorise le passage de fluide au travers du second condenseur 40, le fluide dans cette branche rejoint, en sortie de ce dernier, le confluent 41, et ne passe pas au travers du premier détendeur thermostatique 5, contrairement à la portion du flux qui a traversé le premier condenseur 4. Avantageusement, tel que visible sur les figures 4 et 5, on incorpore un régulateur de pression de condensation 103, en aval du second condenseur 40, pour maintenir une pression constante et suffisamment élevée dans le second condenseur 40 et dans le réservoir 38 associé. Ce régulateur 103 est réglable mécaniquement, classiquement de 0,1 à 0,3 MPa. En somme, on bloque le fluide entre le second condenseur 40 et le régulateur 103 jusqu'à ce que sa pression atteigne la valeur de consigne de réglage.
Dans le mode de réalisation de la figure 16, où la pompe à chaleur 1 incorpore une VMC double flux 500 ou est couplée avec elle, seul le second circuit d'utilisation 38 est utilisé pour l'application usuelle de chauffage d'eau chaude domestique, le premier circuit d'utilisation 8 est alors remplacé par la VMC.
Dans une variante en figure 5, on rajoute une électrovanne 104 directement en aval du second condenseur 40. Cette électrovanne 104 permet de prévenir le givrage au niveau de l'évaporateur 6. On mesure l'écart entre la température de surchauffe T8 et la température de sortie d'air T14, et on le compare à un seuil réglable, choisi avantageusement d'une valeur de 5°C: si l'écart est inférieur à ce seuil réglable, l' électrovanne 104 est fermée, et si l'écart est supérieur à cette valeur, elle est passante. On peut ajouter en aval de cette électrovanne 104 un réducteur de débit réglable 105.
En aval de la bifurcation 17, l' électrovanne 22 est fermée en marche normale. En cas de risque de givrage au niveau des conduites ou/et de l'évaporateur 6, son ouverture permet d'injecter du gaz chaud, sans le faire passer par le détendeur thermostatique 5. L' électrovanne 22 est commandée, mécaniquement ou/et électroniquement, par la valeur de la différence T8-T7. Si cet écart est supérieur à 40C, on ouvre 1' électrovanne 22.
En aval de l' électrovanne 22, une bifurcation 90 dessert une première branche qui rejoint l'évaporateur 6 après le passage dans un clapet anti-retour 23, et une seconde branche comportant une électrovanne 24. Cette dernière permet de shunter l'évaporateur 6 en cas de dysfonctionnement de ce dernier, et au flux de rejoindre le circuit principal au niveau d'un confluent 91, en aval de l'évaporateur 6. Cette électrovanne est pilotée, de façon préférée, par la valeur de l'écart T9-T8. Elle peut aussi être ouverte si on constate que T8 = T7, ou que T4 = T3, ce qui signale des anomalies sur le circuit.
La dégradation du COP des pompes à chaleur connues dans certains domaines de travail tient au fait que le compresseur est arrêté et redémarré, consommant alors des pics d'énergie au redémarrage. Pour améliorer ceci, selon l'invention, les moyens de mise en mouvement 3 comportent au moins deux compresseurs agencés en parallèle, dont le premier compresseur 7. Ces compresseurs 7, 7A, 7B, dans l'exemple de la figure 1, sont montés en parallèle, pour éviter des pics d'intensité au démarrage, seul le premier compresseur 7 fonctionnant en permanence. Le fonctionnement se fait par étages en fonction de la demande, le pilotage du débit, c'est-à-dire du nombre de compresseurs, se faisant en fonction des différences de température surveillées, notamment T2-T1, T8-T7, T13- T14, T3-T4, T10-T5. Par sécurité, pour éviter le passage d'un des compresseurs en haute pression, la température de gaz est maintenue inférieure au seuil de limite de fonctionnement affiché par le fabricant du compresseur, soit généralement de l'ordre de 1000C, et est par sécurité avantageusement maintenue inférieure de 150C à cette température limite.
La batterie de compresseurs est de préférence entourée des moyens de récupération d'énergie 12. La circulation dans le ou les circuits échangeant de l'énergie avec ces derniers est régulée par les moyens de gestion 10 de façon à ce que la température au niveau des compresseurs soit supérieure à la température critique de condensation, pour prévenir toute condensation dans l'un des compresseurs. En aval de chaque compresseur, 7, 7A, 7B, du côté de son refoulement, on installe un clapet anti-retour 35, 35A, 35B, pour éviter un effet de chaudière thermique de la batterie de compresseurs en cas de non-fonctionnement de l'un d'entre eux. De façon préférée, le diamètre tubulaire au refoulement 31 est supérieur au diamètre à l'aspiration 30 de la batterie de compresseurs. Selon une caractéristique particulière de l'invention, au moins un aimant permanent 95 est disposé sur la trajectoire du fluide pour l'ioniser, entre les moyens de mise en mouvement 3 et le premier condenseur 4 ou/et entre le premier détendeur 5 et le premier évaporateur 6. De façon préférée, le fluide est alors choisi ou rendu conducteur de l'électricité.
Les moyens de gestion 10 sont conçus aptes à réguler le ventilateur 26, ou/et des vannes de circulation sur le circuit des premiers moyens d'échange thermique 11. Ils sont conçus aptes à réguler des vannes de circulation sur le circuit des moyens d'échange thermique complémentaires .
La figure 3 illustre les avantages de l'invention, pour un exemple de puissance installée de 3,1 kVA au niveau du compresseur.
Une pompe à chaleur conventionnelle de l'état de la technique obéit, pendant ses plages de fonctionnement, à une courbe croissante de la puissance calorifique fournie en fonction de la température externe, selon la courbe EDT en trait interrompu. La puissance fournie est nulle quand le compresseur est à l'arrêt. La puissance fournie est maximale et le COP est maximal, de l'ordre de 6, quand la température externe l'est aussi, or le besoin de puissance à l'utilisation se fait sentir quand les températures externes sont basses. Une telle pompe à chaleur classique a un bon COP, de l'ordre de 3 à une température de 7°C, mais la situation se dégrade à moins 200C, où le COP est très légèrement supérieur à 1.
La pompe à chaleur selon l'invention présente une courbe de puissance calorifique fournie PCF, fournie au premier condenseur 4 et au second condenseur 40, qui est décroissante quand la température croit. La puissance consommée PC est le total, d'une part de la puissance consommée au niveau des compresseurs 7, 7A, 7B, qui décroit quand la température croit puisqu'il est possible de réduire le nombre de compresseurs utilisés, en ne gardant en marche que le premier compresseur 7 quand la température externe est au maximum, et d'autre part de la puissance d'appoint PA, dont le besoin ne se fait plus sentir au-delà de 70C. Ainsi, les valeurs du COP sont respectivement voisines de 5 à 200C, de 4 à 7°C et à 00C, et comprise entre 3 et 4 vers -200C, et ce de façon continue, le fonctionnement de la pompe à chaleur 1 selon l'invention n'étant jamais interrompu. On constate que la puissance calorifique fournie est maximale aux très basses températures, quand les besoins de l'utilisation sont les plus forts. Cette courbe montre un fonctionnement normal, basé sur le pilotage par les moyens de gestion 10, du ventilateur, des circulateurs et des électrovannes, pour maintenir les écarts de température aux condenseurs aussi bien qu'à l'évaporateur sous 40C, et pour prévenir tout givrage de l'évaporateur et de la conduite en amont de celui-ci. Le COP peut être amélioré par une optimisation des by-pass que constituent les électrovannes 13, 22, 24, pour favoriser des circulations particulières de fluide, notamment pour autoriser l'injection sans détente de gaz, au travers d'un filtre, sur l'aspiration des compresseurs. L'optimisation passe par la gestion des appoints, au niveau des circuits 52 et 62, de la résistance 53, et par le bon pilotage de la récupération de l'énergie des compresseurs. Ces appoints sont choisis parmi des sources d'énergie gratuite, solaire, éolienne, ou par l'utilisation des différences de température entre plusieurs branches du circuit principal 2.
Le rendement global est amélioré par une utilisation rationnelle de l'énergie recueillie au niveau des circuits d'utilisation.
Le circuit peut être optimisé par un échelonnement judicieux des diamètres de conduites du fluide caloporteur. Il faut, notamment, éviter d'envoyer des gaz très chauds à l'évaporateur, auquel cas on risque de condenser au lieu d'évaporer. De façon préférée, on choisit les plus petits diamètres de conduites dans les branches 201 et 202, en aval de la bifurcation 17, qui contiennent respectivement les électrovannes 22 et 24, de façon à permettre une détente directe. Le plus gros diamètre de conduite de l' installation concerne la branche 206 entre l'évaporateur 6 et le compresseur 7. Des conduites de diamètre intermédiaire sont utilisées dans les branches 205 en aval du compresseur 7, 203 en amont du second détendeur thermostatique 20, 204 en aval de ce dernier. Le diamètre de ces conduites est choisi en fonction du débit du compresseur 7. On peut utiliser au moins un variateur pressostatique pour augmenter la vitesse du circulateur 9 du circuit hydraulique d'utilisation, quand la pression au refoulement du compresseur 7 augmente. On peut faire varier la pression du circuit d'appoint de la figure 2, avec une régulation de la vitesse de ce circuit en l'augmentant quand la pression mesurée à l'aspiration du compresseur 7 diminue. En effet, il faut éviter les pertes thermiques au niveau du premier 8 ou/et du second 38 circuits d'utilisation, qui se produisent si la température dans ces derniers est supérieure à celle du gaz dans le circuit de la pompe à chaleur au niveau de l'échange entre eux, par exemple si la température du gaz est de 300C alors que celle de l'utilisation est de 400C. Le ralentissement de la circulation permet de retrouver la situation optimale où la température du gaz est supérieure à celle du circuit d'utilisation. II est important, dans un circuit de pompe à chaleur, de veiller au meilleur fonctionnement possible du compresseur 7, ou des compresseurs 7, 7A, et autres, qui constituent les moyens de mise en mouvement 3. Ce bon fonctionnement est garanti si on veille, d'une part à interdire toute entrée de liquide dans le ou les compresseurs, et d'autre part à optimiser le fonctionnement du compresseur, qui est le plus gros consommateur d'énergie dans le circuit. Il est souhaitable d'éviter tout redémarrage du compresseur avec une haute pression dans le circuit.
A cet effet, l'invention concerne un kit 400 de protection de compresseur, qui peut être utilisé, ou seul interposé dans une installation de climatisation préexistante ou installé avec une pompe à chaleur du commerce, ou bien, de façon préférée, en combinaison avec la pompe à chaleur 1, pour augmenter les performances de laquelle il a été conçu et développé. Ce kit 400 est positionné en amont de l'aspiration 30 du ou des compresseurs 7, et en aval du détendeur 20 lui-même situé en aval du premier condenseur 4 et/ou du second condenseur 40. En aval de ce dernier, le kit 400, tel que visible en figure 9, comporte un circuit primaire 400A, qui traverse successivement au moins un évaporateur 402, au moins une zone d'échange 408A avec un ventilateur 408, et au moins un condenseur 401, avec une branche de sortie 410, avant le retour à l'aspiration 30. Le kit 400 comporte vin circuit secondaire 400B, dans lequel circule un fluide caloporteur, mis en mouvement par des moyens secondaires de mise en mouvement 435, qui sont constitués de préférence par au moins un compresseur 436. Au refoulement 438 en haute pression de ce dernier, le circuit secondaire entre dans une branche 407 d'échange thermique avec le circuit primaire 400A, au niveau du condenseur 401. En aval de ce dernier, le circuit secondaire 400B traverse un filtre, un voyant, et un détendeur 405 de type détendeur thermostatique, ou à détente directe, qui est commandé en température par un capteur de température 406 situé à l'aspiration 437 du compresseur 436. Le circuit secondaire 40OB traverse ensuite l' évaporateur 402, dont il récupère l'énergie excédentaire, avant de retourner à l'aspiration du compresseur 436, directement ou en traversant au moins un évaporateur secondaire 439 en série sur le circuit. Un tel évaporateur secondaire 439 est avantageusement à double circuit, tel que visible sur la figure 14, et comporte, au sein d'un puits ou d'une colonne, un serpentin 478, ou un faisceau de tubes, monté coaxial d'un autre serpentin 477, ou faisceau de tubes, que comporte l' évaporateur 6 de la pompe à chaleur 1. Un ventilateur 480, ou une turbine, monté sur le même axe, permet d'optimiser l'échange thermique. Le retour du serpentin 478 conduit au compresseur d'appoint 435, commandé en pression par un capteur de pression à l'aspiration 30 du compresseur 7 dans le circuit principal de la pompe à chaleur 1, avant de traverser les premiers moyens d'échange thermique 11, constitués par le condenseur 201, d'où le circuit ressort vers un détendeur thermostatique 479, commandé par une prise de température à l'aspiration du compresseur d'appoint 435. L' évaporateur secondaire 439 peut, avantageusement, consister en une VMC double flux 500 décrite plus haut, ou incorporer une partie de ses éléments. De façon préférée, le kit 400 comporte, de part et d'autre des moyens secondaires de mise en mouvement 435, c'est-à-dire du compresseur 436, des moyens d'équilibrage de pression 403, avantageusement constitués par un simple capillaire. Ces moyens d'équilibrage de pression 403 peuvent aussi comporter une vanne à 4 voies, organisant la circulation en amont et aval du compresseur 436 et dans le condenseur 401. Dans le cas du capillaire tel que visible sur la figure, la traversée du fluide, depuis son point de raccordement 403B en aval du compresseur vers son point de raccordement 403A en amont de ce dernier, se traduit par une augmentation de température et d'aspiration au niveau du compresseur 436. On comprend que, dans le circuit primaire 400A, le fluide caloporteur, qui est sous la forme d'un mélange de phases liquide et vapeur en aval du détendeur 20, est refroidi au travers du passage dans l'évaporateur 402 où il cède de l'énergie au circuit secondaire 40OB, et est liquéfié à une température inférieure à la température extérieure, au niveau de son point d'entrée 430 dans la zone 408A; il est ensuite vaporisé dans la zone 408A d'échange avec le ventilateur 408, au niveau de son point de sortie 431 de cette dernière ; si à ce stade il subsiste une phase liquide, celle-ci est complètement vaporisée dans la traversée du condenseur 401, ce qui assure l'absence de phase liquide dans la branche de sortie 410 qui est reliée à l'aspiration 30 du compresseur 7.
Il est naturellement possible d'interposer, en un point 409 intermédiaire entre le point de sortie 431 de la zone d'échange 408A et le condenseur 401, une dérivation vers une branche équipée d'un ou plusieurs détendeurs, notamment thermostatiques, rejoignant le circuit principal juste en amont ou juste en aval du détendeur 20.
Le kit 400 permet d'assurer l'absence de phase liquide à l'aspiration 30 du compresseur 7, et d'augmenter le rendement de ce dernier. Il abaisse la perte d'énergie inhérente à l'évaporateur. Il permet d'abaisser la pression au refoulement 31 du compresseur 30, et donc, combiné au circuit 1 conçu pour limiter les redémarrages inutiles du compresseur, il garantit des redémarrages à une pression beaucoup plus basse, par exemple de 0,7 MPa au lieu de 3, et permet donc d'éviter de gros pics d' intensité coûteux et préjudiciables à la durée de vie du compresseur. Cette durée de vie est naturellement augmentée par l'utilisation du kit 400 pour réduire le taux de compression nécessaire. Le kit 400 permet la récupération d'énergie au niveau de l'évaporateur 402.
Dans l'utilisation la plus courante de climatisation d'une habitation ou d'un bâtiment, une pompe à chaleur est utilisée pour fournir tout ou partie de l'énergie de chauffage ou/et de l'eau chaude domestique, tel que visible sur la figure 10. Le circuit principal de l'installation, en aval du compresseur 7, traverse, entre un point d'entrée 420 et un point de sortie 418, un échangeur 424, par lequel il transmet de l'énergie à un circuit d'eau chaude, par exemple un ballon 456 entre une arrivée 454 et un départ 453. La partie relative au chauffage s'articule autour d'un condenseur 423, que le circuit principal traverse entre un départ 451 et une arrivée 452, le circuit de chauffage étant alimenté par un départ 409 et une arrivée 409A.
On distingue, pour la suite de l'exposé, le cycle normal de chauffage sans dégivrage, et le cycle avec dégivrage. Dans le premier cas du cycle normal de chauffage sans dégivrage, on choisit de préférence la règle de fonctionnement usuelle selon laquelle l'alimentation du ballon 456 est toujours prioritaire sur les autres circuits, et même sur la fonction de dégivrage. Le condenseur 424 fonctionne bel et bien comme un condenseur. Le fluide caloporteur circule, depuis le compresseur 7, dans le circuit principal, d'abord sous forme gazeuse dans la première branche 441 entrant en 420 dans le condenseur 424, d'où il sort sous forme de mélange de phases liquide et gazeuse, dans la branche de circuit 421, où il parvient à une vanne 4 voies 411. Dans la présente configuration, tel que visible sur la figure 10, la vanne 411 dirige le fluide, par une branche 419, vers l' échangeur 423 du circuit de chauffage. Le fluide en ressort au point 452 sous forme liquide, avant de passer par un détendeur 422, qui le fait repasser sous la forme d'un mélange liquide-gaz. Le réglage du détendeur 422 permet de régler le taux de compression du compresseur 7, et surtout de le limiter, de préférence sous une valeur de 5. L'implantation du kit 400 permet alors de récupérer, au niveau de l' échangeur 202, une partie de l'énergie.
Dans le second cas du cycle de dégivrage du ventilateur 408, tel que visible sur la figure 11, déclenché quand l'écart de température entre l'entrée d'air extérieur 433 dans le ventilateur 408 et la sortie d'air extérieur 432 de ce même évaporateur est inférieur à un seuil prédéterminé, par exemple 7K, ou quand l'écart entre la température du fluide entre son point d'entrée 430 et son point de sortie 431 par rapport à ce ventilateur 408, est inférieur à un tel seuil. La circulation dans la vanne 4 voies 411 impose alors des circulations inversées, de telle manière que le condenseur 423 fonctionne comme évaporateur, et que l'évaporateur 402 fonctionne comme condenseur. On peut alors doubler la puissance disponible pour le dégivrage.
Selon l'invention, dès le constat de givrage du ventilateur 408, les moyens de gestion 10 de l'installation, de préférence constitués par un automate, commencent par déclencher la coupure du ou des compresseurs 7, de préférence en séquence. Après cet arrêt et le respect d'une temporisation, la vanne 4 voies 411 est actionnée, ce qui permet d'établir un équilibrage de pression de part et d'autre du compresseur 7. Cet arrêt préalable du compresseur 7 est important, car il permet de prévenir tout coup de liquide qui ne manquerait pas de survenir si on manoeuvrait la vanne 4 voies pendant la marche du compresseur. L'équilibrage des pressions permet aussi d'être sûr que le redémarrage du compresseur 7 se fera à une pression relativement basse, par exemple de l'ordre de 0,7 MPa, ce qui est favorable à sa durée de vie. On comprend sur la figure 11 que le flux dans le kit 400 est alors inversé, donc dans l'évaporateur 402, ainsi que dans le condenseur 423.
Toutefois, même en situation de dégivrage d' évaporateur, il faut fournir de l'eau chaude domestique à la température requise, par exemple 600C. Tel que visible sur la figure 12, un circuit de récupération d'énergie annexe peut avantageusement être installé. Une sonde 450 équipe le circuit du refoulement en aval du compresseur 7. Le but de l'installation est d'éviter que la température soit trop haute dans le ballon 456, en comparaison d'une valeur de consigne, par exemple 600C, et de récupérer la part d'énergie qui conduirait à une température trop haute, ceci toujours dans le but d'améliorer le rendement du compresseur 7, en adaptant son utilisation au strict nécessaire. Le condenseur 424 bénéficie de l'échange thermique avec le circuit principal 420, entre ses points d'entrée 420 et de sortie 418. Le circuit secondaire, du côté du ballon 456, véhicule de l'eau, ou un autre fluide caloporteur liquide, et arrive, par l'entrée 453 en partie supérieure du ballon 456, dans lequel il se déverse. Le contenu du ballon 456 est qualifié d' « eau morte » et constitue un volume de liquide dans lequel est immergé au moins un échangeur permettant le chauffage de l'eau chaude domestique, au niveau d'un circuit tertiaire, comportant un mitigeur thermostatique pour éviter les brûlures si la température dans le ballon est trop élevée, cette dernière peut en effet atteindre par exemple 800C. Un capteur de température 457 est installé au fond du ballon 456. Au fond, une prise d'eau permet le prélèvement par au moins un circulateur 455, déclenché par la température mesurée au niveau de la sonde 450 en aval du compresseur 7, et ramenant le fluide par la jonction 454 à l'échangeur 424. La mise en route du circulateur 455 permet d'éviter toute perte de charge.
Un autre échangeur 490 immergé dans le ballon 456 permet une circulation, cette fois dans un circuit d'échange avec un ballon tampon 459 d'un circuit de chauffage. Un circulateur 477 commandé par le capteur de température 457 immergé dans le ballon 456 fait circuler le liquide que contient ce circuit d'échange, via un clapet anti-retour, au niveau d'une branche 458, par laquelle il arrive dans le ballon tampon 459, dont le circuit ressort en traversant un désemboueur et un filtre, avant de rejoindre l'échangeur immergé dans le ballon 456. Dans son passage dans le ballon tampon 459, ce circuit échange une partie de son énergie avec le circuit de chauffage proprement dit, entre une entrée 472 et une sortie 473. L'entrée 472 est raccordée en aval et à la sortie du secondaire de l'échangeur 423, au travers d'un circulateur 471 commandé et d'un clapet anti-retour. La sortie 473 arrive, par une branche 467, sur une vanne 4 voies 465 qui permet, tel que visible sur la figure 13, de raccorder au circuit une chaudière 466, et, en aval de cette vanne 4 voies 465, dans une première branche 467A un by-pass 474, et, dans une autre branche 468, une vanne 3 voies 464 motorisée. La vanne 4 voies 465 permet de pallier une éventuelle défaillance de la pompe à chaleur, en faisant alors intervenir la chaudière 466. En fait, si la pompe à chaleur est correctement dimensionnée , et si l'installateur fait en sorte de récupérer l'énergie partout où elle pourrait être gaspillée, c'est-à-dire rejetée vers le milieu ambiant sans faire l'objet d'un échange, et s'il fait en sorte d'assurer le fonctionnement optimal du ou des compresseurs 7, notamment grâce à un kit 400, la chaudière 466 sert très peu, et ne sert que de circuit d'appoint ou de secours. La vanne 3 voies 264 est commandée en température par un capteur 463 situé dans une pièce au niveau d'un radiateur 468. La vanne 3 voies 464 oriente le fluide, soit dans une branche 462 où il rejoint une portion dérivée dans la branche 467A au travers du by-pass 474, soit dans une branche 460, qui comporte une prise de température SlO, un circulateur 475 et un clapet anti-retour, en amont d'au moins un radiateur 468. En aval de ce dernier, le circuit emprunte une branche 461, comportant une prise de température SlO, et qui converge en un point 469 avec la branche 462 issue du by-pass 474, pour former une branche retour 470, via un filtre et un désemboueur, vers l'échangeur 423. Ce circuit de chauffage est conçu de façon à assurer le confort des usagers, non pas en privilégiant l'atteinte de hautes températures, mais plutôt en atteignant progressivement la température souhaitée, sans rencontrer les coups de chaud et coups de froid si caractéristiques des installations de chauffage dans des immeubles mal isolés.
Il s'agit donc de calculer en permanence la différence de températures SlO - SIl, de la comparer à une valeur de consigne, de relever la température 463 dans le local où la température est à réguler pour commander la vanne 4 voies 464, et de relever la température extérieure 433 en amont de l'évaporateur 408. Il faut ensuite gérer les circuits d'échange et la circulation de l'eau du circuit de chauffage pour que cette dernière ne soit pas, inutilement, supérieure à celle désirée pour le local.
La récupération de l'énergie fournie par le circuit pompe à chaleur, au profit du circuit de chauffage, se fait au niveau de l'échangeur 423, de préférence un échangeur à plaques. Le circulateur 471 fonctionne quand la pompe à chaleur tourne, et pousse le fluide de chauffage de puis le bas du ballon tampon 459, vers son extrémité supérieure d'où il ressort par la branche 473. En partie supérieure du ballon 459 figure une consigne 476. La gestion est faite, soit selon la loi d'eau, soit par comparaison à une valeur préréglée; dans ce dernier cas, correspondant à une température d'ambiance, celle-ci constitue une limite de consigne, n'est pas dépassée, et est atteinte par montée progressive en température.
S'il n'y a pas de demande de chauffage au niveau de l'utilisation constituée par le ou les radiateurs 468, la vanne 3 voies 464 oriente le fluide dans la branche 462, shuntant la branche 460 des radiateurs. A l'inverse, en cas de demande de chauffage, le fluide est orienté dans la branche 460, et le circulateur 475 est mis en fonctionnement pour aspirer une partie du débit du circulateur 471, et donc une partie des calories de l'échangeur 423. Le circulateur 471 est nécessairement plus puissant que le circulateur 475.
Si la température d'ambiance n'est pas atteinte, l'automate déclenche le fonctionnement de la vanne 4 voies 465 pour mettre la pompe à chaleur en série avec la chaudière 466.
Pour obtenir une montée par paliers, on régule sur la base d'un écart de température de faible valeur, par exemple 70C, ce qui permet une montée progressive, et une sensation de confort totale.

Claims

PEVENDICATICNS
1. Pompe à chaleur (1) comportant des moyens de mise en mouvement
(3) par aspiration puis refoulement d'un fluide caloporteur dans une boucle de circulation en circuit fermé d'un circuit principal (2) , comportant au moins un premier condenseur (4) , au moins un premier détendeur (5) et au moins un premier évaporateur (6) , lesdits moyens de mise en mouvement (3) étant constitués d'au moins un premier compresseur
(7) , pour refouler ledit fluide à l'état gazeux et à haute pression vers au moins ledit premier condenseur (4) , dont ledit fluide sort à l'état liquide sous haute pression constante, à une température de sous- refroidissement (T2) , puis pour amener ledit fluide dans un circuit de détente comportant au moins ledit premier détendeur (5) conçu apte à abaisser la pression et la température dudit fluide, puis pour amener ledit fluide vers au moins ledit premier évaporateur (6) , où ledit fluide est vaporisé et dont il sort à basse pression et à température de surchauffe (T8) sous forme gazeuse, et puis pour ramener ledit fluide à l'aspiration (30) desdits moyens de mise en mouvement (3), ledit circuit principal (2) comportant des premiers moyens d'échange thermique (11) situés sur un autre tronçon que celui séparant lesdits moyens de mise en mouvement (3) dudit premier condenseur (4) et conçus aptes à échanger de l'énergie avec au moins un autre élément de la pompe à chaleur (1) pour réguler l'écart entre ladite température de surchauffe (T8) et la température d'entrée (T7) dans ledit premier évaporateur (6) d'une part, et entre la température de sous-refroidissement (T2) et la température d'entrée (Tl) dans ledit premier condenseur (4) d'autre part, ladite pompe à chaleur (1) comportant des moyens de gestion (10) conçus aptes à réguler au moins une vanne de circulation sur le circuit desdits premiers moyens d'échange thermique (11) , caractérisée en ce que ladite pompe à chaleur (1) comporte des moyens de protection dudit compresseur (7) , et en ce que lesdits moyens de gestion (10) sont conçus aptes à réguler un ventilateur (26) conçu apte à coopérer avec ledit premier évaporateur (6) pour réguler l'écart de température entre l'entrée et la sortie de ce dernier, et encore caractérisée en ce que ladite pompe à chaleur (1) comporte, en plus desdits premiers moyens d'échange thermique (11) , des premiers moyens de déviation d'une partie du flux de fluide vers des seconds moyens d'échange thermique (80) avec un circuit d'utilisation (38), lesdits premiers moyens de déviation comportant au moins un second condenseur (40) , séparé dudit premier condenseur (4) par ledit détendeur (5) qui est thermostatique, et ladite déviation étant interposée entre lesdits moyens de mise en mouvement (3) et ledit premier condenseur (4) .
2. Pompe à chaleur (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que des dits premiers moyens d'échange thermique (11) sont interposés entre ledit premier évaporateur (6) et lesdits moyens de mise en mouvement (3), et sont conçus aptes à échanger de l'énergie avec des moyens d'échange thermique complémentaires comportant des moyens de récupération d'énergie (12) desdits moyens de mise en mouvement (3) , et en ce que lesdits moyens de gestion (10) sont conçus aptes à réguler des vannes de circulation sur le circuit desdits moyens d'échange thermique complémentaires .
3. Pompe à chaleur (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que des dits premiers moyens d'échange thermique (11) sont interposés entre ledit premier condenseur (4) et ledit évaporateur (6).
4. Pompe à chaleur (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdits moyens de protection dudit compresseur comportent au moins un kit (400) de protection de compresseur (7) , pour installation de climatisation ou pompe à chaleur (1) comportant, en aval d'au moins un tel compresseur (7), au moins un condenseur (4), au moins un détendeur (5) et au moins un évaporateur (6) , ledit kit (400) étant conçu apte à être positionné en amont de l'aspiration (30) dudit compresseur (7), et en aval d'un détendeur lui-même situé en aval dudit condenseur (4) , caractérisé en ce qu'il comporte un circuit primaire (400A) , qui traverse successivement au moins un évaporateur (402) , au moins une zone d'échange (408A) avec un ventilateur (408) , et au moins un condenseur (401), avant le retour à ladite aspiration (30), et qu'il comporte un circuit secondaire (400B) , dans lequel circule un fluide caloporteur, mis en mouvement par des moyens secondaires de mise en mouvement (435) constitués par au moins un compresseur (436) , au refoulement (438) duquel ledit circuit secondaire (400B) parcourt successivement une branche (407) d'échange thermique avec ledit circuit primaire (400A) , au niveau dudit condenseur (401) , puis un détendeur (405) commandé en température par un capteur de température (406) situé à l'aspiration (437) dudit compresseur (436), puis traverse ledit évaporateur (402) , dont il récupère l'énergie excédentaire, avant de retourner à l'aspiration du compresseur (436) .
5. Pompe à chaleur (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit kit (400) de protection de compresseur (7) comporte de part et d'autre dudit compresseur (436) des moyens d'équilibrage de pression (403) constitués par un capillaire ou par une vanne à 4 voies, organisant la circulation en amont et aval dudit compresseur (436) et dans ledit condenseur (401) .
6. Pompe à chaleur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite boucle de circulation, en aval dudit compresseur (7) , traverse, entre un point d'entrée (420) et un point de sortie (418) , un échangeur (424) , par lequel il transmet de l'énergie à un circuit d'eau chaude comportant au moins un ballon (456) entre une arrivée (454) et un départ (453) , puis traverse une vanne à 4 voies (411) , qui oriente le flux, ou bien dans un premier mode de chauffage sans dégivrage, vers un condenseur (423) traversé entre un départ (451) et une arrivée (452) , ledit condenseur (423) échangeant son énergie ave un circuit de chauffage alimenté entre un départ (409) et une arrivée (409A) , ou bien dans un second mode avec dégivrage vers ledit évaporateur (402) fonctionnant alors comme condenseur, puis vers ledit condenseur (423) fonctionnant alors comme évaporateur, et en ce que lesdits moyens de gestion (10) sont conçus aptes à déclencher la coupure du ou des compresseurs (7) lors d'un constat de givrage dudit ventilateur (408) .
7. Pompe à chaleur (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de récupération d'énergie annexe, comportant une sonde (450) équipe le circuit du refoulement en aval dudit compresseur (7) , et un circuit secondaire, du côté dudit ballon (456) , véhiculant un fluide caloporteur liquide, et arrivant, par une entrée (453) en partie supérieure dudit ballon (456) , dans lequel il se déverse, et comportant, au fond dudit ballon (456) , un capteur de température (457) , et une prise d'eau permettant le prélèvement par au moins un circulateur (455) , déclenché par la température mesurée au niveau de ladite sonde (450) et ramenant le fluide par une jonction (454) audit échangeur (424) , la mise en route dudit circulateur (455) permettant d'éviter toute perte de charge.
8. Pompe à chaleur (1) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce qu'il comporte un autre échangeur (490) immergé dans ledit ballon (456) de façon apte à permettre une circulation dans un circuit d'échange avec un ballon tampon (459) d'un circuit de chauffage, sous l'effet d'un circulateur (477) commandé par un capteur de température (457) immergé dans ledit ballon (456) fait circuler le liquide que contient ce circuit d'échange, via un clapet anti-retour, au niveau d'une branche (458), par laquelle il arrive dans ledit ballon tampon (459) , dont le circuit ressort en traversant un désemboueur et un filtre, avant de rejoindre un échangeur immergé dans ledit ballon (456) , ledit circuit d'échange échangeant, lors de son passage dans le ballon tampon (459) , une partie de son énergie avec le circuit de chauffage proprement dit, entre une entrée (472) et une sortie (473) , ladite entrée (472) étant raccordée en aval et à la sortie du secondaire dudit échangeur (423) , au travers d'un circulateur (471) commandé et d'un clapet anti-retour, ladite sortie (473) arrivant, par une branche (467) , sur une vanne 4 voies (465) conçue apte à raccorder au circuit une chaudière (466) , et, en aval de ladite vanne 4 voies (465) , dans une première branche (467A) un by-pass (474) , et, dans une autre branche (468) , une vanne 3 voies (464) motorisée, ladite vanne 4 voies (465) conçue apte à pallier une éventuelle défaillance de la pompe à chaleur (1) en faisant intervenir ladite chaudière (466) .
9. Pompe à chaleur (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ladite vanne 3 voies (464) est commandée en température par un capteur (463) situé dans une pièce au niveau d'un radiateur (468) , ladite vanne 3 voies (464) orientant le fluide, soit dans une branche (462) où il rejoint une portion dérivée dans la branche (467A) au travers dudit by-pass (474) , soit dans une branche (460) , qui comporte une prise de température (SlO) , un circulateur (475) de puissance inférieure à celle dudit circulateur (471) , et un clapet antiretour, en amont d'au moins un radiateur (468), en aval duquel le circuit emprunte une branche (461) , comportant une prise de température (SlO) , et qui converge en un point (469) avec la branche (462) issue du by-pass (474) , poux former une branche retour (470) , via un filtre et un déserrboueur, vers l'échangeur (423) .
10. Pompe à chaleur (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de VMC double flux (500) comportant au moins, disposés entre un premier milieu (A) et un second milieu (B) , un premier échangeur (502) interposé sur une circulation d'air entrant, entre un premier flux amont (509) du second milieu (B) vers un premier flux aval (510) dans le premier milieu (A) , caractérisé en ce qu' il est traversé par au moins une conduite (501) contenant un fluide caloporteur, et qu'il comporte au moins un premier ventilateur (503) conçu apte à forcer l'échange thermique entre ladite conduite (501) et ledit premier flux amont (509) pour tempérer rapidement le premier flux aval (510) , des moyens de pilotage (511) conçus aptes à être raccordés à des moyens de gestion centralisés (10) commandent la vitesse de rotation du premier ventilateur (503) pour réguler l'écart entre les températures en amont et en aval dudit premier échangeur (502) , et, fonctionnant en sens inverse, un second échangeur (504) interposé sur une circulation d'air entrant, entre un second flux amont (507) dans le premier milieu A vers un second flux aval (508) dans le second milieu B, et traversé par au moins la même conduite (501) , et comportant au moins un second ventilateur (505) conçu apte à forcer l'échange thermique entre ledit second flux amont (507) et ladite conduite (501) , lesdits moyens de pilotage (511) commandant la vitesse de rotation du second ventilateur (505) pour réguler l'écart entre les températures en amont et en aval dudit second échangeur (504) , ladite VMC double flux (500) comportant au moins un circulateur (506) sur la conduite (501) , piloté par lesdits moyens de pilotage (511) , et conçu apte à mettre en mouvement le fluide caloporteur dans un sens ou dans l'autre, de façon à réchauffer un flux d' air entrant du second milieu (B) vers le premier milieu (A) , ou bien à le refroidir par une circulation en sens contraire par laquelle on réchauffe le second flux amont (507) pour son rejet dans le second milieu (B) par un second flux aval surchauffé (508) , ledit premier condenseur (4) constituant ledit premier échangeur (502) , et lesdits premiers moyens d'échange thermique (11) comportant au moins un dit second échangeur (504) .
11. Kit (400) de protection de compresseur (7), pour installation de climatisation ou pompe à chaleur, ledit kit (400) étant conçu apte à être positionné en amont de l'aspiration (30) dudit compresseur (7), et en aval d'un détendeur lui-même situé en aval dudit condenseur (4) , caractérisé en ce qu'il comporte un circuit primaire (400A), qui traverse successivement au moins un évaporateur (402) , au moins une zone d'échange (408A) avec un ventilateur (408), et au moins un condenseur (401), avant le retour à ladite aspiration (30), et qu'il comporte un circuit secondaire (400B) , dans lequel circule un fluide caloporteur, mis en mouvement par des moyens secondaires de mise en mouvement (435) constitués par au moins un compresseur (436) , au refoulement (438) duquel ledit circuit secondaire (400B) parcourt successivement une branche (407) d'échange thermique avec ledit circuit primaire (400A), au niveau dudit condenseur (401) , puis un détendeur (405) commandé en température par un capteur de température (406) situé à l'aspiration (437) dudit compresseur (436) , puis traverse ledit évaporateur (402) , dont il récupère l'énergie excédentaire, avant de retourner à l'aspiration du compresseur (436) .
12. Dispositif de VMC double flux (500) pour installation de climatisation ou pour pompe à chaleur, comportant au moins, disposés entre un premier milieu (A) et un second milieu (B) , un premier échangeur (502) interposé sur une circulation d'air entrant, entre un premier flux amont (509) du second milieu (B) vers un premier flux aval (510) dans le premier milieu (A) , caractérisé en ce qu' il est traversé par au moins une conduite (501) contenant un fluide caloporteur, et qu'il comporte au moins un premier ventilateur (503) conçu apte à forcer l'échange thermique entre ladite conduite (501) et ledit premier flux amont (509) pour tempérer rapidement le premier flux aval (510) , des moyens de pilotage (511) conçus aptes à être raccordés à des moyens de gestion centralisés (10) commandent la vitesse de rotation du premier ventilateur (503) pour réguler l'écart entre les températures en amont et en aval dudit premier échangeur (502) , et, fonctionnant en sens inverse, un second échangeur (504) interposé sur une circulation d'air entrant, entre un second flux amont (507) dans le premier milieu A vers un second flux aval (508) dans le second milieu B, et traversé par au moins la même conduite (501) , et comportant au moins un second ventilateur (505) conçu apte à forcer l'échange thermique entre ledit second flux amont (507) et ladite conduite (501) , lesdits moyens de pilotage (511) commandant la vitesse de rotation du second ventilateur
(505) pour réguler l'écart entre les températures en amont et en aval dudit second échangeur (504) , ladite VMC double flux (500) comportant au moins un circulateur (506) sur la conduite (501) , piloté par lesdits moyens de pilotage (511) , et conçu apte à mettre en mouvement le fluide caloporteur dans un sens ou dans l'autre, de façon à réchauffer un flux d' air entrant du second milieu (B) vers le premier milieu (A) , ou bien à le refroidir par une circulation en sens contraire par laquelle on réchauffe le second flux amont (507) pour son rejet dans le second milieu (B) par un second flux aval surchauffé (508) , ledit premier condenseur (4) constituant ledit premier échangeur (502) , et lesdits premiers moyens d'échange thermique (11) comportant au moins un dit second échangeur (504) .
13. Procédé de pilotage d'un pompe à chaleur (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la récupération de l'énergie fournie par le circuit pompe à chaleur, au profit du circuit de chauffage, se fait au niveau de l' échangeur (423) , ledit circulateur (471) fonctionnant quand la pompe à chaleur tourne, et poussant le fluide de chauffage de puis le bas du ballon tampon (459) , vers son extrémité supérieure d' où il ressort par la branche (473) , en partie supérieure du ballon (459) figurant une consigne (476) , et en ce que la gestion est faite, soit selon la loi d'eau, soit par comparaison à une valeur préréglée, et que, s'il n'y a pas de demande de chauffage au niveau de l'utilisation constituée par le ou les radiateurs (468) , la vanne 3 voies (464) oriente le fluide dans la branche (462) , shuntant la branche (460) des radiateurs, et que, à l'inverse, en cas de demande de chauffage, le fluide est orienté dans la branche (460) , et le circulateur (475) est mis en fonctionnement pour aspirer une partie du débit du circulateur (471) , et donc une partie des calories de 1' échangeur (423) .
PCT/FR2009/051984 2008-10-17 2009-10-16 Pompe a chaleur WO2010043829A2 (fr)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0857077A FR2937409A1 (fr) 2008-10-17 2008-10-17 Pompe a chaleur
FR0857077 2008-10-17
FR0953428 2009-05-25
FR0953428A FR2937411A1 (fr) 2008-10-17 2009-05-25 Pompe a chaleur.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010043829A2 true WO2010043829A2 (fr) 2010-04-22
WO2010043829A3 WO2010043829A3 (fr) 2010-08-26

Family

ID=41091449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2009/051984 WO2010043829A2 (fr) 2008-10-17 2009-10-16 Pompe a chaleur

Country Status (2)

Country Link
FR (2) FR2937409A1 (fr)
WO (1) WO2010043829A2 (fr)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102226596A (zh) * 2011-05-03 2011-10-26 烟台大学 一种发动机驱动的复叠式热泵装置
JP2012172890A (ja) * 2011-02-21 2012-09-10 Mitsubishi Electric Corp 冷凍装置
WO2019193121A1 (fr) * 2018-04-06 2019-10-10 Maire Jean Luc Dispositif réversible de récupération d'énergie calorifique
FR3092654A1 (fr) * 2019-02-12 2020-08-14 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de gestion thermique d’un véhicule automobile avec vanne à pression constante

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3357199A (en) * 1966-04-19 1967-12-12 Westinghouse Electric Corp Multiple condenser refrigeration systems
US3529432A (en) * 1968-10-16 1970-09-22 Otto J Nussbaum Refrigeration system for widely varying ambient conditions
US6185958B1 (en) * 1999-11-02 2001-02-13 Xdx, Llc Vapor compression system and method
WO2003091638A1 (fr) * 2002-04-23 2003-11-06 Vai Holdings, Llc Systeme de refrigeration a capacite variable presentant un compresseur a frequence unique
JP2004309027A (ja) * 2003-04-08 2004-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒートポンプ装置の制御方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR958883A (fr) * 1950-03-21
US2344214A (en) * 1943-02-26 1944-03-14 York Corp Refrigeration
US3852974A (en) * 1971-12-03 1974-12-10 T Brown Refrigeration system with subcooler
DE2837695A1 (de) * 1977-08-29 1979-03-15 Carrier Corp Verfahren und vorrichtung zur wirkungsgradverbesserung in einer kuehlanlage
US5390507A (en) * 1992-09-17 1995-02-21 Nippondenso Co., Ltd. Refrigerant evaporator
US6662569B2 (en) * 2002-03-27 2003-12-16 Samuel M. Sami Method and apparatus for using magnetic fields for enhancing heat pump and refrigeration equipment performance
DE10306148B3 (de) * 2003-02-14 2004-07-15 Robert Staiger Wärmetauscher-Vorrichtung für den Kältekreislauf einer Wärmepumpe
JP2007178072A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Sanden Corp 車両用空調装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3357199A (en) * 1966-04-19 1967-12-12 Westinghouse Electric Corp Multiple condenser refrigeration systems
US3529432A (en) * 1968-10-16 1970-09-22 Otto J Nussbaum Refrigeration system for widely varying ambient conditions
US6185958B1 (en) * 1999-11-02 2001-02-13 Xdx, Llc Vapor compression system and method
WO2003091638A1 (fr) * 2002-04-23 2003-11-06 Vai Holdings, Llc Systeme de refrigeration a capacite variable presentant un compresseur a frequence unique
JP2004309027A (ja) * 2003-04-08 2004-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒートポンプ装置の制御方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012172890A (ja) * 2011-02-21 2012-09-10 Mitsubishi Electric Corp 冷凍装置
CN102226596A (zh) * 2011-05-03 2011-10-26 烟台大学 一种发动机驱动的复叠式热泵装置
WO2019193121A1 (fr) * 2018-04-06 2019-10-10 Maire Jean Luc Dispositif réversible de récupération d'énergie calorifique
FR3079918A1 (fr) * 2018-04-06 2019-10-11 Jean-Luc Maire Dispositif reversible de recuperation d'energie calorifique.
FR3092654A1 (fr) * 2019-02-12 2020-08-14 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de gestion thermique d’un véhicule automobile avec vanne à pression constante
WO2020165525A1 (fr) * 2019-02-12 2020-08-20 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de gestion thermique d'un vehicule automobile avec vanne a pression constante

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010043829A3 (fr) 2010-08-26
FR2937409A1 (fr) 2010-04-23
FR2937411A1 (fr) 2010-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2894014A1 (fr) Unite solaire de production frigorifique pour installation de climatisation et procede de controle correspondant
EP2312227B1 (fr) Installation de ventilation mécanique contrôlée de type double flux thermodynamique réversible avec production d'eau chaude sanitaire
WO2004078496A2 (fr) Appareil de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour habitacle de vehicule automobile a refroidissement simultane d'air et d'un fluide caloporteur
FR3041420B1 (fr) Dispositif de production d'eau chaude sanitaire par recuperation de chaleur des eaux usees, une installation et un procede de production associe
FR3042857B1 (fr) Chaudiere thermodynamique a compresseur thermique
EP2729741A1 (fr) Systeme d'echange thermique et procede de regulation d'une puissance thermique developpee par un tel systeme d'echange thermique
FR2979418A1 (fr) Installation domestique de regulation thermique et de ventilation
EP3612769B1 (fr) Chaudière thermodynamique à co2 et compresseur thermique
WO2010043829A2 (fr) Pompe a chaleur
EP2827068B1 (fr) Pompe à chaleur en cascade
FR3001768A1 (fr) Installation a turbine a gaz et procede de regulation de ladite installation
EP3339729A1 (fr) Dispositif de generation de vapeur utilisant une source de chaleur a basse temperature
FR2659727A1 (fr) Installation geothermique pour l'approvisionnement en chaleur et en eau.
FR2937410A1 (fr) Pompe a chaleur
EP2318783B1 (fr) Système 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
FR2934890A1 (fr) Installation de pompe a chaleur pour le chauffage d'un fluide.
WO2002039033A1 (fr) Systeme reversible de recuperation d'energie calorifique
FR2986860A1 (fr) Installation thermique et procede assurant un conditionnement thermique d'un local et une production d'eau chaude sanitaire
CN111156696B (zh) 一种太阳能即热热泵热水器
EP3587954B1 (fr) Installation de production d'eau chaude sanitaire et procédé de pilotage de celle-ci
FR3125867A1 (fr) Système de stockage et de chauffage thermodynamique à pilotage optimisé
EP0156707A1 (fr) Installation de climatisation utilisant une pompe à chaleur avec échangeur de chaleur extérieur statique et régulation du point de vapeur sèche par variation automatique du débit du détendeur
FR3082606A1 (fr) Module de transfert thermique pour la production d'eau chaude
BE830860A (fr) Systeme de chauffage
FR2976657A1 (fr) Echangeur thermique et utilisation d'un tel echangeur thermique pour la recuperation de l'energie d'eaux usees ou eaux a basse temperature.

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09760169

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09760169

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2