WO2011154635A2 - Air conditioning system - Google Patents

Air conditioning system Download PDF

Info

Publication number
WO2011154635A2
WO2011154635A2 PCT/FR2011/051182 FR2011051182W WO2011154635A2 WO 2011154635 A2 WO2011154635 A2 WO 2011154635A2 FR 2011051182 W FR2011051182 W FR 2011051182W WO 2011154635 A2 WO2011154635 A2 WO 2011154635A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fluid
condenser
duct
mode
building
Prior art date
Application number
PCT/FR2011/051182
Other languages
French (fr)
Other versions
WO2011154635A3 (en
Inventor
Jean Noël BEUTOT
Original Assignee
Ther Eco
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 Ther Eco filed Critical Ther Eco
Publication of WO2011154635A2 publication Critical patent/WO2011154635A2/en
Publication of WO2011154635A3 publication Critical patent/WO2011154635A3/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/002Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid
    • F24F12/003Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid using a heat pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D5/00Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
    • F24D5/12Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/006Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/16Waste heat
    • F24D2200/22Ventilation air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/41Defrosting; Preventing freezing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/104Heat exchanger wheel
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/13Hot air central heating systems using heat pumps
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56Heat recovery units

Definitions

  • the present invention relates to air conditioning systems for ventilation installations in a building.
  • an air conditioning system intended to be arranged in a building and comprising a flow circuit of a fluid between the outside and inside of the building comprising a first conduit guiding the fluid since the exterior to the interior of the building, a second conduit guiding the fluid from the interior to the exterior of the building, and a set of flaps movable between an open and closed position to modify the flow path of the fluid, at least one first evapo-condenser device comprising a first portion and a second portion respectively operable and alternatively, in condenser mode and evaporator mode and for changing the temperature of the fluid flowing in the flow circuit.
  • the object of the present invention is to overcome these disadvantages and to provide an air conditioning system for improving the energy performance compared to the systems of the prior art.
  • the conditioning system as described above is characterized in that it further comprises a double flow ventilation, comprising a rotary exchanger, the first part of the first evapo-condenser device being disposed downstream of a rotary exchanger and in the first duct, and the second portion being disposed downstream of the rotary exchanger and in the second duct, the system having at least one so-called heating operating mode in which the flow of the fluid in the flow circuit is such that the fluid entering the flow circuit is heated in the first duct, then blown into the building interior, and then extracted and discharged outside the building via the second duct, in which the second part of the first duct Evapo-condenser device is in evaporator mode to extract heat from the extracted fluid in the second conduit and transmit it to the first part of the evaporator device, said first part being in condenser mode to heat the fluid entering the first conduit.
  • a double flow ventilation comprising a rotary exchanger, the first part of the first evapo-condenser device being disposed downstream
  • the heat capture by the evapo-condenser device is performed on the extracted air having a temperature above the temperature of the outside air.
  • the air extracted from the room after passing through the rotary exchanger, which has a temperature greater than that of the outside air through the second part of the evapo-condenser device, which can recover some of its calories, and transfer them to the first part of the evapo-condenser device.
  • the system according to the invention then has an improved efficiency, that is to say a better COP (coefficient of performance).
  • the system further comprises a so-called defrosting mode of operation, in which the first part and the second part of the first evapo-condenser device reverse their operating mode so that the part in evaporator mode goes into condenser mode, and in which the positions of the flaps are modified so as to create a second flow circuit of the fluid, in which the fluid extracted from the room is exclusively oriented towards the interior of the building to minimize temperature changes.
  • the system further comprises a second evaporator device comprising a first portion disposed in the first duct downstream of the rotary exchanger, and a second portion disposed in the second duct, the first portion and the second portion of the second evaporation device.
  • condenser respectively operable and alternatively, in condenser mode and evaporator mode and for changing the temperature of the fluid flowing in the circuit.
  • the second and the first evapo-condenser devices are alternately defrosted when the system is in defrosting mode so that, during the defrosting of one of the first and second evapo-condenser devices, the extracted fluid is blown at the interior of the building is substantially maintained in temperature by the other of the first and second evaporator-condensers device.
  • the system further comprises four flaps are arranged in the flow circuit in the following manner: a first flap is disposed in the first duct, a second flap disposed in the second duct of the circuit, a third and a fourth flaps allow to connecting the first and second ducts, the third flap is disposed downstream of the first flap and upstream of the first parts of the evapo-condenser devices with respect to the circulation of the fluid in the first duct, and upstream of the second flap, relative to the circulation of the fluid in the second duct, the fourth flap is disposed upstream of the first flap with respect to the circulation of the fluid in the first duct, and upstream of the second portion of the first evapo-condenser device, and downstream of the second flap, with respect to the circulation of the fluid in the second duct.
  • FIG. 1 represents a detailed view of the system according to the invention
  • FIG. 2 represents a schematic view of the system in heating mode
  • FIG. 3 represents a schematic view of the system in defrost mode of a first evapo-condenser
  • FIG. 4 represents a schematic view of the system in defrost mode of a second evaporator-condenser.
  • the present invention relates to a system 10 for air conditioning for tertiary buildings, collective dwellings, or industrial buildings classified "BBC" (low energy building) or other, that is to say a building whose consumption energy required for heating is improved compared to standard dwellings.
  • BBC low energy building
  • the packaging system 10 proposes a heating and air-conditioning installation whose energy consumption for its maintenance is improved compared to the existing systems, thus enabling it to have a more efficient energy balance, thanks to the use of the extracted air which will be described in more detail in the following description.
  • Figure 1 illustrates a side view of the air conditioning system 10 according to the invention disposed within a building.
  • the system 10 comprises two conduits 12, 14 arranged substantially parallel, and forming a fluid flow circuit, in this case air.
  • Each duct 12, 14 extends between an outer end 12a, 14a opening on the outside of the building and an inner end 12b, 14b opening inside the building.
  • the fresh air AN enters the first duct 12 by the outer end 12a, then the air is blown AS to the interior of the building, after being treated in heating or cooling, then the exhaust air, used in the room, is extracted AE thereof by the second duct 14, circulating from the inner end 14b towards the end 14a outside, where it is rejected AR outside the building.
  • the system 10 comprises, in each duct 12, 14, a fan 16, 18 adapted to blow the air in a determined direction.
  • a rotary exchanger 20 is disposed transversely to the two ducts 12, 14 so as to allow the exchange of heat between them. Thanks to the rotary exchanger 20, it is possible to recover the heat or freshness contained in the air evacuated from the building, and to supply it to the incoming air. It avoids wasting energy for heating or cooling.
  • the rotary exchanger 20 comprises a wheel made of a material storing and diffusing the heat.
  • the wheel rotates between the two ducts 12, 14 of the ventilation circuit.
  • the hot air extracted from the room passes through a wheel sector, it transfers its thermal energy. After rotation, the same sector is crossed by new cold air that recovers stored energy. It is thus possible to heat the fresh air that will be blown inside the building, in heating mode in winter.
  • the rotary exchanger 20 may also allow cooling of the air, when the conditioning system 10 is programmed to cool the interior of the building. In cooling mode, the rotary heat exchanger works in reverse.
  • the conditioning system 10 further comprises, according to a first embodiment, a set of flaps V1, V2, V3, V4, an evapo-condenser device 22 and a compressor 23 associated with a refrigeration circuit not shown, and forming a thermodynamic assembly, or heat pump, known to those skilled in the art.
  • the evaporator device 22 comprises a first part 22a operating in one of the condenser mode or the evaporator mode and a second part 22b operating in the other mode among the condenser mode and the evaporator mode.
  • the first part 22a of the first device 22 is disposed in the first conduit 12, in which the fluid, which is fresh air, is oriented from the outside to the inside of the building, downstream of the rotary exchanger and the second part 22b is situated downstream of the rotary exchanger in the second conduit 14, in which the fluid, forming the extracted air, is oriented from the inside to the outside of the building,
  • the first portion 22a of the first device 22 is in condenser mode, in which it restores heat to the air passing through the first duct 12 and surrounding the first portion. 22a.
  • the second part 22b is then in evaporator mode, and is arranged in the second duct 14, in which circulates the air extracted by the fan 18.
  • the second part 22b takes calories from the extracted air that comes into contact with it.
  • the extracted air that comes from inside the building and which has passed through the wheel 20 is then hotter than the outside air.
  • the second part 22b recovers the calories from the extracted air, and the recovered energy is then transmitted to the first part 22a in condenser mode.
  • the energy performance of the conditioning system is improved over existing systems, since the second part 22b of the first device 22 forming evapo-capacitor is in contact with an extract air AE at a temperature higher than the temperature of outside air and can thus capture more heat than an evaporator in contact with the outside air.
  • frost When the second part 22b is in evaporator mode, a layer of frost may appear on said part 22b after having worked for a certain time.
  • the evaporator 22b frost less often because the extracted air which feeds it is hotter than the outside air.
  • frost it is then necessary to perform a defrost to maintain the device 22 evapo-condenser and avoid overconsumption of energy to fulfill its function. The defrosting step will be described in more detail later.
  • the conditioning system 10 When the conditioning system 10 is set to cool the interior of the building, the first portion 22a is in evaporator mode and the second portion 22b is in condenser mode.
  • the fresh air arriving at the first part is at a substantially higher temperature and the first part takes calories from this fresh air and transfers the energy to the second part 22b.
  • no frost appears on the first part 22a.
  • the conditioning system 10 comprises two heat pumps consisting in particular of two evapo-condenser devices 22, 24 and two compressors 23, 25 associated, so that when one of the two devices 22, 24 is in defrost mode, the other can transmit air at the desired temperature to the interior of the building. Thanks to these provisions, it is possible to limit the intake of too cold air when it is desired to heat the interior of the building.
  • the first portion 24a of the second device is disposed in the first conduit 12 downstream of the rotary exchanger 20 and the second portion 24b is disposed on the outside air, as is known for heat of the prior art.
  • the system 10 comprises four flaps V1, V2, V3, V4 forming a device for regulating the passage of air in the circuit formed by the two ducts 12, 14.
  • the flaps V1, V2, V3 , V4 are arranged in the following manner: a first flap V1 is disposed in the first duct 12, a second flap V2 is disposed in the second duct 14 of the circuit, a third V3 and a fourth flap V4 make it possible to connect the first flap and the second conduit 14.
  • the third flap V3 is disposed downstream of the first flap V1 and upstream of the first parts 22a, 24a of the evaporator-cooled devices 22, 24 with respect to the circulation of the fluid in the first duct 12, and upstream of the second flap V2. relative to the circulation of the fluid in the second duct 14.
  • the fourth flap V4 is disposed upstream of the first flap V1 with respect to the flow of fluid in the first duct 12, and upstream of the second portion 22b of the first device 22 evaporator, and downstream of the second flap V2, with respect to the circulation of the fluid in the second duct 14.
  • the air conditioning system 10 operates as follows.
  • the first parts 22a, 24a of the devices 22, 24, the evapo-condensers, disposed in the first duct 12 are in condenser mode, as can be seen in Figure 2 attached.
  • the second duct 14 air from the interior of the building is extracted so as to ensure a renewal and thus the quality of the air inside the building.
  • the extracted air circulates in the second duct 14, through the appropriate fan 18, passes through the rotary exchanger 20 so as to transmit a portion of its calories to the incoming air. Then it passes through the evaporator 22b before being rejected outside the building.
  • the evaporator 22b draws a quantity of energy, as previously described for the first embodiment, and the stored energy is then sent to the condenser 22a to heat the incoming air.
  • the extracted air being at a temperature always higher than the outside temperature, the stored energy will always be greater than on the outside air.
  • the recovery of the extracted air makes it possible to reduce the consumption of energy necessary for reheating the supply air.
  • the flaps are controlled in the following manner: the first and second flaps V1, V2 are open, and the third and fourth flaps V3, V4 are closed so as to create a circuit delimited by the two ducts 12, 14.
  • frost When operating in "heating" mode, frost may appear on the evaporators at low outside temperatures. It is therefore necessary to provide a periodic defrosting phase, that is to say to eliminate the accumulation of frost, by changing the operating mode of the system 10, and to control it in defrost mode.
  • This mode is to defrost the evaporators.
  • This mode will be activated relative to the outdoor temperature for a relatively short time.
  • the defrosting of the evaporators is carried out in an alternative manner, so that at least one evaporation-condenser device 22, 24 can heat the air blown inside the building, avoiding the intake of cold air, which would cause discomfort for the users of the room.
  • Figures 3 and 4 respectively show schematic views of the system 10 in defrost mode of the first and second evaporator, after the system 10 has been in heating mode, illustrated in Figure 2.
  • the second portion 22b of the first device 22 is in evaporator mode. It must therefore defrost if necessary.
  • the second part 22b of the first evapo-condenser device 22 is brought into the condenser mode. Therefore the first part 22a of the first device 22 is brought into evaporator mode. In order to quickly defrost the second portion 22b of the first device 22, it is necessary to eliminate the flow of air arriving thereon. The fan 18 disposed in the second conduit 14 is thus stopped. The fourth flap V4 is therefore in the closed position.
  • the third flap V3 is thus open to allow the passage of the extracted air to the first duct 12, from which it will be blown towards the interior of the building.
  • the first and second flaps V1, V2 are in the closed position so as to prevent the cold outside air from being blown inside the building, and so as to prevent the extracted air from being rejected outside the building. building.
  • the first part 22a After defrosting the first evapo-condenser device 22, the first part 22a again functions as a condenser and the second part 22b operates again as an evaporator.
  • the operating mode of the second evapo-condenser device 24 is not modified so as to heat the incoming or recycled air, via the first part 24a of the second device 24.
  • the defrosting step of the second device 24 evapo-condenser can then begin.
  • the system 10 functions as can be seen in FIG. 4.
  • the first part 24a of the second device 24 evapo- condenser is put in evaporator mode, and the second part 24b to defrost, goes from the evaporator mode to the condenser mode.
  • the air extracted from the interior of the building is recycled in the first duct 12 and then blown inside the building.
  • the third flap V3 is in the open position.
  • the first and second flaps V1, V2 are in the closed position so that the cold outside air can not be blown inside the building. Indeed in defrost mode, the first portion 24a of the second device 24 is in evaporator mode and cools the air passing through and the first portion 22a of the first device 22 heats the air passing therethrough.
  • the first two parts 22a, 24a being adjacent, in the first duct 12, it is possible to pass the air extracted from the inside, and to prevent the outside air to circulate, because the latter would cool inside the building.
  • the fourth flap V4 is in the open position to supply with fresh air, the evaporator 24b with the fan 18 to allow the transfer of calories on the first portion 22a to avoid creating discomfort in the room.
  • the defrosting steps of the first and second evaporator devices 22, 24 are performed one after the other, as a function of the icing time recorded.
  • the packaging system 10 comprises control means, or a PLC, adapted to manage and control the operation of the system 10.
  • the control means act on the opening and closing of the flaps, and on the operating mode of the devices 22, 24 evapo-condenser.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)

Abstract

The invention relates to an air conditioning system for a building, comprising a first duct (12) that guides the fluid from the outside to the inside, a second duct (14) that guides the fluid from the inside to the outside, at least one first evaporator/condenser device (22) comprising a first part (22a) and a second part (22b) that can operate respectively and alternately in condenser mode and in evaporator mode with a view to modifying the temperature of the fluid. The system comprises a rotary exchanger (20), the first part (22a) being positioned downstream of the rotary exchanger (20) in the first duct (12), and the second part (22b) being positioned downstream of the rotary exchanger (20) and in the second duct (14). In the heating mode of operation the incoming fluid is heated in the first duct (12) and blown toward the inside of the building, and is then extracted and discharged to the outside, the second part (22b) being in evaporator mode to extract heat energy from the extracted fluid and transmit it to the first part (22a), and said first part (22a) being in condenser mode in order to heat the incoming fluid in the first duct (12).

Description

Système de conditionnement d'air  Air conditioning system
La présente invention se rapporte aux systèmes de conditionnement d'air destiné aux installations de ventilation dans un bâtiment. The present invention relates to air conditioning systems for ventilation installations in a building.
Plus particulièrement, elle concerne un système de conditionnement d'air destiné à être disposé dans un bâtiment et comportant un circuit d'écoulement d'un fluide entre l'extérieur et l'intérieur du bâtiment comprenant un premier conduit guidant le fluide depuis l'extérieur vers l'intérieur du bâtiment, un deuxième conduit guidant le fluide depuis l'intérieur vers l'extérieur du bâtiment, et un ensemble de volets mobiles entre une position ouverte et fermée pour modifier le circuit d'écoulement du fluide, au moins un premier dispositif évapo-condenseur comprenant une première partie et une deuxième partie pouvant fonctionner respectivement et de manière alternative, en mode condenseur et en mode évaporateur et permettant de modifier la température du fluide s'écoulant dans le circuit d'écoulement.  More particularly, it relates to an air conditioning system intended to be arranged in a building and comprising a flow circuit of a fluid between the outside and inside of the building comprising a first conduit guiding the fluid since the exterior to the interior of the building, a second conduit guiding the fluid from the interior to the exterior of the building, and a set of flaps movable between an open and closed position to modify the flow path of the fluid, at least one first evapo-condenser device comprising a first portion and a second portion respectively operable and alternatively, in condenser mode and evaporator mode and for changing the temperature of the fluid flowing in the flow circuit.
Il est connu de l'art antérieur des systèmes de conditionnement d'air du type décrit précédemment, adaptées à réchauffer ou refroidir l'intérieur d'un bâtiment, grâce à des dispositifs évapo-condenseur réversibles qui agissent sur la température de l'air insufflé avec la récupération ou le rejet des calories sur l'air extérieur. Les dispositifs évapo-condenseurs comportent un évaporateur et un condenseur. Dans l'art antérieur l'évaporateur est mis directement en contact avec l'air extérieur afin d'y capter les calories. Toutefois dans la mesure où la température de l'air extérieur est basse, il faut disposer un évaporateur assez important en vue de capter suffisamment de chaleur, sinon le dispositif récupère peu de calories.  It is known from the prior art air conditioning systems of the type described above, adapted to heat or cool the interior of a building, through reversible evapo-condenser devices that act on the air temperature insufflated with the recovery or rejection of calories on the outside air. The evapo-condenser devices comprise an evaporator and a condenser. In the prior art the evaporator is put directly in contact with the outside air in order to capture the calories. However, as the temperature of the outside air is low, it is necessary to have an evaporator large enough to capture enough heat, otherwise the device recovers few calories.
Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients et de proposer un système de conditionnement d'air permettant d'améliorer les performances énergétiques par rapport aux systèmes de l'art antérieur.  The object of the present invention is to overcome these disadvantages and to provide an air conditioning system for improving the energy performance compared to the systems of the prior art.
A cet effet le système de conditionnement tel que décrit précédemment est caractérisé en ce qu'il comporte en outre une ventilation double flux, comprenant un échangeur rotatif , la première partie du premier dispositif évapo-condenseur étant disposée en aval d'un échangeur rotatif et dans le premier conduit, et la deuxième partie étant disposée en aval de l'échangeur rotatif et dans le deuxième conduit, le système présentant au moins un mode de fonctionnement dit de chauffage dans lequel l'écoulement du fluide dans le circuit d'écoulement est tel que le fluide entrant dans le circuit d'écoulement est chauffé dans le premier conduit , ensuite soufflé vers l'intérieur du bâtiment, puis extrait et rejeté à l'extérieur du bâtiment par l'intermédiaire du deuxième conduit , dans lequel la deuxième partie du premier dispositif évapo-condenseur est en mode évaporateur pour extraire des calories du fluide extrait dans le deuxième conduit et les transmettre à la première partie du dispositif évapo- condenseur, ladite première partie étant en mode condenseur pour chauffer le fluide entrant dans le premier conduit. For this purpose the conditioning system as described above is characterized in that it further comprises a double flow ventilation, comprising a rotary exchanger, the first part of the first evapo-condenser device being disposed downstream of a rotary exchanger and in the first duct, and the second portion being disposed downstream of the rotary exchanger and in the second duct, the system having at least one so-called heating operating mode in which the flow of the fluid in the flow circuit is such that the fluid entering the flow circuit is heated in the first duct, then blown into the building interior, and then extracted and discharged outside the building via the second duct, in which the second part of the first duct Evapo-condenser device is in evaporator mode to extract heat from the extracted fluid in the second conduit and transmit it to the first part of the evaporator device, said first part being in condenser mode to heat the fluid entering the first conduit.
Grâce à ces dispositions, la captation de la chaleur par le dispositif évapo-condenseur est réalisée sur l'air extrait présentant une température supérieure à la température de l'air extérieur. En effet l'air extrait de la pièce, après avoir traversé l'échangeur rotatif, qui présente une température supérieure à celle de l'air extérieur traverse la deuxième partie du dispositif évapo-condenseur, qui peut récupérer une partie de ses calories, et les transférer à la première partie du dispositif évapo-condenseur. Le système selon l'invention présente alors une efficacité améliorée, c'est-à-dire un meilleur COP (coefficient de performance).  Thanks to these provisions, the heat capture by the evapo-condenser device is performed on the extracted air having a temperature above the temperature of the outside air. Indeed the air extracted from the room, after passing through the rotary exchanger, which has a temperature greater than that of the outside air through the second part of the evapo-condenser device, which can recover some of its calories, and transfer them to the first part of the evapo-condenser device. The system according to the invention then has an improved efficiency, that is to say a better COP (coefficient of performance).
De plus grâce à cette solution, il n'est plus nécessaire de mettre en place un ventilateur pour le brassage de l'air extérieur à proximité de la partie du dispositif évapo-condenseur de l'art antérieur qui récupérait les calories sur l'air extérieur. Il en découle une réduction de la puissance absorbée pour son fonctionnement et une réduction d'encombrement de la machine.  Moreover, thanks to this solution, it is no longer necessary to set up a fan for mixing the outside air near the part of the evapo-condenser device of the prior art which recovered the calories on the air. outside. This results in a reduction of the power absorbed for its operation and a reduction in the size of the machine.
Selon d'autres caractéristiques :  According to other characteristics:
le système comporte en outre un mode de fonctionnement dit de dégivrage, dans lequel la première partie et la deuxième partie du premier dispositif évapo-condenseur inversent leur mode de fonctionnement de sorte que la partie en mode évaporateur passe en mode condenseur, et dans lequel les positions des volets sont modifiées de sorte à créer un deuxième circuit d'écoulement du fluide, dans lequel le fluide extrait de la pièce est exclusivement orienté vers l'intérieur du bâtiment pour y minimiser les changements de température. the system further comprises a so-called defrosting mode of operation, in which the first part and the second part of the first evapo-condenser device reverse their operating mode so that the part in evaporator mode goes into condenser mode, and in which the positions of the flaps are modified so as to create a second flow circuit of the fluid, in which the fluid extracted from the room is exclusively oriented towards the interior of the building to minimize temperature changes.
le système comporte en outre un deuxième dispositif évapo- condenseur comprenant une première partie disposée dans le premier conduit en aval de l'échangeur rotatif , et une deuxième partie disposée dans le deuxième conduit, la première partie et la deuxième partie du deuxième dispositif évapo-condenseur pouvant fonctionner respectivement et de manière alternative, en mode condenseur et en mode évaporateur et permettant de modifier la température du fluide s'écoulant dans le circuit.  the system further comprises a second evaporator device comprising a first portion disposed in the first duct downstream of the rotary exchanger, and a second portion disposed in the second duct, the first portion and the second portion of the second evaporation device. condenser respectively operable and alternatively, in condenser mode and evaporator mode and for changing the temperature of the fluid flowing in the circuit.
le deuxième et le premier dispositifs évapo-condenseurs sont dégivrés alternativement lorsque le système est en mode dégivrage de manière à ce que, lors du dégivrage de l'un parmi le premier et le deuxième dispositifs évapo-condenseurs, le fluide extrait soufflé à l'intérieur du bâtiment soit sensiblement maintenu en température par l'autre parmi le premier et le deuxième dispositif évapo-condenseurs.  the second and the first evapo-condenser devices are alternately defrosted when the system is in defrosting mode so that, during the defrosting of one of the first and second evapo-condenser devices, the extracted fluid is blown at the interior of the building is substantially maintained in temperature by the other of the first and second evaporator-condensers device.
- le système comporte en outre quatre volets sont disposés dans le circuit d'écoulement de la manière suivante : un premier volet est disposé dans le premier conduit, un deuxième volet disposé dans le deuxième conduit du circuit, un troisième et un quatrième volets permettent de mettre en relation le premier et le deuxième conduit, le troisième volet est disposé en aval du premier volet et en amont des premières parties des dispositifs évapo-condenseurs par rapport à la circulation du fluide dans le premier conduit, et en amont du deuxième volet, par rapport à la circulation du fluide dans le deuxième conduit, le quatrième volet est disposé en amont du premier volet par rapport à la circulation du fluide dans le premier conduit, et en amont de la deuxième partie du premier dispositif évapo-condenseur, et en aval du deuxième volet, par rapport à la circulation du fluide dans le deuxième conduit.  - The system further comprises four flaps are arranged in the flow circuit in the following manner: a first flap is disposed in the first duct, a second flap disposed in the second duct of the circuit, a third and a fourth flaps allow to connecting the first and second ducts, the third flap is disposed downstream of the first flap and upstream of the first parts of the evapo-condenser devices with respect to the circulation of the fluid in the first duct, and upstream of the second flap, relative to the circulation of the fluid in the second duct, the fourth flap is disposed upstream of the first flap with respect to the circulation of the fluid in the first duct, and upstream of the second portion of the first evapo-condenser device, and downstream of the second flap, with respect to the circulation of the fluid in the second duct.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit réalisée sur la base des dessins annexés dans lesquels : The present invention will be better understood on reading the detailed description which follows, made on the basis of the accompanying drawings in which :
la figure 1 représente une vue détaillée du système selon l'invention, la figure 2 représente une vue schématique du système en mode chauffage,  FIG. 1 represents a detailed view of the system according to the invention, FIG. 2 represents a schematic view of the system in heating mode,
- la figure 3 représente une vue schématique du système en mode dégivrage d'un premier évapo-condenseur,  FIG. 3 represents a schematic view of the system in defrost mode of a first evapo-condenser,
la figure 4 représente une vue schématique du système en mode dégivrage d'un deuxième évapo-condenseur.  FIG. 4 represents a schematic view of the system in defrost mode of a second evaporator-condenser.
La présente invention porte sur un système 10 de conditionnement d'air destiné aux bâtiments tertiaires, aux habitats collectifs, ou aux bâtiments industriels classés « BBC » (bâtiment basse consommation) ou autre, c'est-à- dire un bâtiment dont la consommation énergétique nécessaire à son chauffage est améliorée comparée aux habitations standards.  The present invention relates to a system 10 for air conditioning for tertiary buildings, collective dwellings, or industrial buildings classified "BBC" (low energy building) or other, that is to say a building whose consumption energy required for heating is improved compared to standard dwellings.
Le système 10 de conditionnement selon l'invention propose une installation de chauffage et de climatisation dont la consommation d'énergie pour son entretien est améliorée par rapport aux systèmes existants, lui permettant ainsi d'avoir un bilan énergétique plus performant, grâce à l'utilisation de l'air extrait qui sera décrit plus en détail dans la suite de la description.  The packaging system 10 according to the invention proposes a heating and air-conditioning installation whose energy consumption for its maintenance is improved compared to the existing systems, thus enabling it to have a more efficient energy balance, thanks to the use of the extracted air which will be described in more detail in the following description.
La figure 1 illustre une vue latérale du système 10 de conditionnement d'air selon l'invention disposé à l'intérieur d'un bâtiment. Le système 10 comporte deux conduits 12, 14 disposés sensiblement parallèlement, et formant un circuit d'écoulement du fluide, dans le cas présent de l'air. Chaque conduit 12, 14 s'étend entre une extrémité extérieure 12a, 14a débouchant à l'extérieur du bâtiment et une extrémité intérieure 12b, 14b débouchant à l'intérieur du bâtiment. Il est ainsi possible de créer un circuit d'air dans lequel l'air circule de la manière suivante : l'air neuf AN entre dans le premier conduit 12 par l'extrémité extérieure 12a, puis l'air est soufflé AS à l'intérieur du bâtiment, après avoir été traité en chauffage ou en refroidissement, puis l'air vicié, utilisé dans la pièce, est extrait AE de celle-ci par le deuxième conduit 14, en circulant depuis l'extrémité intérieure 14b vers l'extrémité extérieure 14a, où il est rejeté AR à l'extérieur du bâtiment.  Figure 1 illustrates a side view of the air conditioning system 10 according to the invention disposed within a building. The system 10 comprises two conduits 12, 14 arranged substantially parallel, and forming a fluid flow circuit, in this case air. Each duct 12, 14 extends between an outer end 12a, 14a opening on the outside of the building and an inner end 12b, 14b opening inside the building. It is thus possible to create an air circuit in which the air circulates as follows: the fresh air AN enters the first duct 12 by the outer end 12a, then the air is blown AS to the interior of the building, after being treated in heating or cooling, then the exhaust air, used in the room, is extracted AE thereof by the second duct 14, circulating from the inner end 14b towards the end 14a outside, where it is rejected AR outside the building.
Le système 10 comporte, dans chaque conduit 12, 14, un ventilateur 16, 18 adapté à souffler l'air selon une direction déterminée. Un échangeur rotatif 20 est disposé transversalement aux deux conduits 12, 14 de sorte à permettre l'échange de chaleur entre eux. Grâce à l'échangeur rotatif 20, il est possible de récupérer de la chaleur ou de la fraîcheur contenue dans l'air évacué du bâtiment, et de la fournir à l'air entrant. Il permet d'éviter le gaspillage d'énergie pour le chauffage ou la climatisation. The system 10 comprises, in each duct 12, 14, a fan 16, 18 adapted to blow the air in a determined direction. A rotary exchanger 20 is disposed transversely to the two ducts 12, 14 so as to allow the exchange of heat between them. Thanks to the rotary exchanger 20, it is possible to recover the heat or freshness contained in the air evacuated from the building, and to supply it to the incoming air. It avoids wasting energy for heating or cooling.
L'échangeur rotatif 20 comporte une roue constituée d'un matériau emmagasinant et diffusant la chaleur. La roue tourne entre les deux conduits 12, 14 du circuit d'aération. Lorsque l'air chaud extrait de la pièce traverse un secteur de roue, il lui transfère son énergie thermique. Après rotation, le même secteur est traversé par l'air froid neuf qui récupère l'énergie emmagasinée. Il est ainsi possible de réchauffer l'air neuf qui va être insufflé à l'intérieur du bâtiment, en mode chauffage en hiver.  The rotary exchanger 20 comprises a wheel made of a material storing and diffusing the heat. The wheel rotates between the two ducts 12, 14 of the ventilation circuit. When the hot air extracted from the room passes through a wheel sector, it transfers its thermal energy. After rotation, the same sector is crossed by new cold air that recovers stored energy. It is thus possible to heat the fresh air that will be blown inside the building, in heating mode in winter.
L'échangeur rotatif 20 peut aussi permettre le refroidissement de l'air, lorsque le système 10 de conditionnement est programmé pour refroidir l'intérieur du bâtiment. En mode climatisation, l'échangeur rotatif fonctionne de manière inversée.  The rotary exchanger 20 may also allow cooling of the air, when the conditioning system 10 is programmed to cool the interior of the building. In cooling mode, the rotary heat exchanger works in reverse.
Le fonctionnement d'un échangeur rotatif 20 est connu de l'homme du métier, et pour des raisons de simplification, il est schématisé par un simple rectangle sur les figures annexées.  The operation of a rotary exchanger 20 is known to those skilled in the art, and for reasons of simplification, it is shown schematically by a simple rectangle in the accompanying figures.
Le système 10 de conditionnement comporte en outre, selon un premier mode de réalisation, un ensemble de volets V1 , V2, V3, V4, t un dispositif évapo-condenseur 22 et un compresseur 23 associés par un circuit frigorifique non représenté, et formant un ensemble thermodynamique, ou pompe à chaleur, connu de l'homme du métier. Le dispositif 22 évapo- condenseur comprend une première partie 22a fonctionnant en un mode parmi le mode condenseur ou le mode évaporateur et une deuxième partie 22b fonctionnant en l'autre mode parmi le mode condenseur et le mode évaporateur. La première partie 22a du premier dispositif 22 est disposée dans le premier conduit 12, dans lequel le fluide, qui est de l'air neuf, est orienté de l'extérieur vers l'intérieur du bâtiment, en aval de l'échangeur rotatif et la deuxième partie 22b est située en aval de l'échangeur rotatif dans le deuxième conduit 14, dans lequel le fluide, formant l'air extrait, est orienté depuis l'intérieur vers l'extérieur du bâtiment, The conditioning system 10 further comprises, according to a first embodiment, a set of flaps V1, V2, V3, V4, an evapo-condenser device 22 and a compressor 23 associated with a refrigeration circuit not shown, and forming a thermodynamic assembly, or heat pump, known to those skilled in the art. The evaporator device 22 comprises a first part 22a operating in one of the condenser mode or the evaporator mode and a second part 22b operating in the other mode among the condenser mode and the evaporator mode. The first part 22a of the first device 22 is disposed in the first conduit 12, in which the fluid, which is fresh air, is oriented from the outside to the inside of the building, downstream of the rotary exchanger and the second part 22b is situated downstream of the rotary exchanger in the second conduit 14, in which the fluid, forming the extracted air, is oriented from the inside to the outside of the building,
Lorsque le système 10 de conditionnement est réglé pour chauffer l'intérieur du bâtiment, la première partie 22a du premier dispositif 22 est en mode condenseur, dans lequel elle restitue de la chaleur à l'air traversant le premier conduit 12 et environnant la première partie 22a. La deuxième partie 22b est alors en mode évaporateur, et est disposée dans le deuxième conduit 14, dans lequel circule l'air extrait grâce au ventilateur 18. La deuxième partie 22b prélève des calories à l'air extrait qui vient en contact avec elle. L'air extrait qui provient de l'intérieur du bâtiment et qui a traversé la roue 20 est alors plus chaud que l'air extérieur. La deuxième partie 22b récupère les calories de l'air extrait, et l'énergie récupérée est alors transmise à la première partie 22a en mode condenseur.  When the conditioning system is set to heat the interior of the building, the first portion 22a of the first device 22 is in condenser mode, in which it restores heat to the air passing through the first duct 12 and surrounding the first portion. 22a. The second part 22b is then in evaporator mode, and is arranged in the second duct 14, in which circulates the air extracted by the fan 18. The second part 22b takes calories from the extracted air that comes into contact with it. The extracted air that comes from inside the building and which has passed through the wheel 20 is then hotter than the outside air. The second part 22b recovers the calories from the extracted air, and the recovered energy is then transmitted to the first part 22a in condenser mode.
Grâce à ces dispositions, la performance énergétique du système de conditionnement est améliorée par rapport aux systèmes existants, car la deuxième partie 22b du premier dispositif 22 formant évapo-condensateur est en contact avec un air extrait AE à une température plus élevée que la température de l'air extérieur et peut donc ainsi capter plus de chaleur qu'un évaporateur en contact avec l'air extérieur.  Thanks to these provisions, the energy performance of the conditioning system is improved over existing systems, since the second part 22b of the first device 22 forming evapo-capacitor is in contact with an extract air AE at a temperature higher than the temperature of outside air and can thus capture more heat than an evaporator in contact with the outside air.
Lorsque la deuxième partie 22b est en mode évaporateur, une couche de givre peut apparaître sur ladite partie 22b, après avoir fonctionné pendant un certain temps. Toutefois, grâce à la présente invention, l'évaporateur 22b givre moins souvent du fait que l'air extrait qui l'alimente est plus chaud que l'air extérieur. Lorsque du givre apparaît, il est alors nécessaire de réaliser un dégivrage pour assurer l'entretien du dispositif 22 evapo-condenseur et d'éviter une surconsommation d'énergie pour remplir sa fonction. L'étape de dégivrage sera décrite plus en détail ultérieurement.  When the second part 22b is in evaporator mode, a layer of frost may appear on said part 22b after having worked for a certain time. However, thanks to the present invention, the evaporator 22b frost less often because the extracted air which feeds it is hotter than the outside air. When frost appears, it is then necessary to perform a defrost to maintain the device 22 evapo-condenser and avoid overconsumption of energy to fulfill its function. The defrosting step will be described in more detail later.
Lorsque le système 10 de conditionnement est réglé pour refroidir l'intérieur du bâtiment, la première partie 22a est en mode évaporateur et la deuxième partie 22b est en mode condenseur. L'air neuf arrivant sur la première partie est à une température sensiblement plus élevée et la première partie prélève des calories sur cet air neuf et transfère l'énergie à la deuxième partie 22b. En fonctionnement climatisation, aucun givre n'apparaît sur la première partie 22a. Selon un mode de réalisation préférée, illustré sur les figures, le système 10 de conditionnement comporte deux pompes à chaleur constituées notamment de deux dispositifs évapo-condenseur 22, 24 et deux compresseurs 23, 25 associés, de sorte que lorsqu'un des deux dispositifs 22, 24 est en mode dégivrage, l'autre puisse transmettre de l'air à la température souhaitée vers l'intérieur du bâtiment. Grâce à ces dispositions, il est possible de limiter l'apport d'air trop froid lorsqu'on souhaite réchauffer l'intérieur du bâtiment. When the conditioning system 10 is set to cool the interior of the building, the first portion 22a is in evaporator mode and the second portion 22b is in condenser mode. The fresh air arriving at the first part is at a substantially higher temperature and the first part takes calories from this fresh air and transfers the energy to the second part 22b. In operation conditioning, no frost appears on the first part 22a. According to a preferred embodiment, illustrated in the figures, the conditioning system 10 comprises two heat pumps consisting in particular of two evapo-condenser devices 22, 24 and two compressors 23, 25 associated, so that when one of the two devices 22, 24 is in defrost mode, the other can transmit air at the desired temperature to the interior of the building. Thanks to these provisions, it is possible to limit the intake of too cold air when it is desired to heat the interior of the building.
Dans le mode de réalisation illustré, la première partie 24a du deuxième dispositif est disposée dans le premier conduit 12 en aval de l'échangeur rotatif 20 et la deuxième partie 24b est disposée sur l'air extérieur, comme cela est connu pour les pompes à chaleur de l'art antérieur.  In the illustrated embodiment, the first portion 24a of the second device is disposed in the first conduit 12 downstream of the rotary exchanger 20 and the second portion 24b is disposed on the outside air, as is known for heat of the prior art.
Dans le mode de réalisation illustré, le système 10 comporte quatre volets V1 , V2, V3, V4 formant un dispositif de régulation du passage de l'air dans le circuit formé par les deux conduits 12, 14. Les volets V1 , V2, V3, V4 sont disposées de la manière suivante : un premier volet V1 est disposé dans le premier conduit 12, un deuxième volet V2 est disposé dans le deuxième conduit 14 du circuit, un troisième V3 et un quatrième volet V4 permettent de mettre en relation le premier et le deuxième conduit 14.  In the illustrated embodiment, the system 10 comprises four flaps V1, V2, V3, V4 forming a device for regulating the passage of air in the circuit formed by the two ducts 12, 14. The flaps V1, V2, V3 , V4 are arranged in the following manner: a first flap V1 is disposed in the first duct 12, a second flap V2 is disposed in the second duct 14 of the circuit, a third V3 and a fourth flap V4 make it possible to connect the first flap and the second conduit 14.
Le troisième volet V3 est disposée en aval du premier volet V1 et en amont des premières parties 22a, 24a des dispositifs 22, 24 évapo- condenseurs par rapport à la circulation du fluide dans le premier conduit 12, et en amont du deuxième volet V2, par rapport à la circulation du fluide dans le deuxième conduit 14. Le quatrième volet V4 est disposée en amont du premier volet V1 par rapport à la circulation du fluide dans le premier conduit 12, et en amont de la deuxième partie 22b du premier dispositif 22 évapo- condenseur, et en aval du deuxième volet V2, par rapport à la circulation du fluide dans le deuxième conduit 14.  The third flap V3 is disposed downstream of the first flap V1 and upstream of the first parts 22a, 24a of the evaporator-cooled devices 22, 24 with respect to the circulation of the fluid in the first duct 12, and upstream of the second flap V2. relative to the circulation of the fluid in the second duct 14. The fourth flap V4 is disposed upstream of the first flap V1 with respect to the flow of fluid in the first duct 12, and upstream of the second portion 22b of the first device 22 evaporator, and downstream of the second flap V2, with respect to the circulation of the fluid in the second duct 14.
Le système 10 de conditionnement d'air selon l'invention fonctionne de la manière suivante.  The air conditioning system 10 according to the invention operates as follows.
Lorsque le système 10 doit chauffer l'intérieur du bâtiment, par exemple lorsque la température extérieure est basse ou négative, les premières parties 22a, 24a des dispositifs 22, 24 évapo-condenseurs, disposées dans le premier conduit 12 sont en mode condenseur, comme cela est visible sur la figure 2 annexée. L'air neuf entre dans le premier conduit 12, est préalablement réchauffé en traversant l'échangeur rotatif 20, puis est amené à la température souhaitée par l'intermédiaire des deux condenseurs, avant d'être soufflé à l'intérieur du bâtiment. When the system 10 is to heat the interior of the building, for example when the outside temperature is low or negative, the first parts 22a, 24a of the devices 22, 24, the evapo-condensers, disposed in the first duct 12 are in condenser mode, as can be seen in Figure 2 attached. Fresh air enters the first duct 12, is preheated by passing through the rotary exchanger 20, then is brought to the desired temperature via the two condensers, before being blown inside the building.
Simultanément, dans le deuxième conduit 14, de l'air provenant de l'intérieur du bâtiment est extrait de sorte à assurer un renouvellement et donc la qualité de l'air à l'intérieur du bâtiment. L'air extrait circule dans le deuxième conduit 14, par l'intermédiaire du ventilateur 18 adéquat, passe dans l'échangeur rotatif 20 de sorte à transmettre une partie de ses calories à l'air entrant. Puis il traverse l'évaporateur 22b avant d'être rejeté à l'extérieur du bâtiment. Lorsque l'air traverse l'évaporateur, l'évaporateur 22b en prélève une quantité d'énergie, comme décrit précédemment pour le premier mode de réalisation et l'énergie emmagasinée est alors envoyée au condenseur 22a pour chauffer l'air entrant.  Simultaneously, in the second duct 14, air from the interior of the building is extracted so as to ensure a renewal and thus the quality of the air inside the building. The extracted air circulates in the second duct 14, through the appropriate fan 18, passes through the rotary exchanger 20 so as to transmit a portion of its calories to the incoming air. Then it passes through the evaporator 22b before being rejected outside the building. As the air passes through the evaporator, the evaporator 22b draws a quantity of energy, as previously described for the first embodiment, and the stored energy is then sent to the condenser 22a to heat the incoming air.
Comme indiqué pour le premier mode de réalisation, l'air extrait étant à une température toujours supérieure à la température extérieure, l'énergie emmagasinée sera toujours plus importante que sur l'air extérieur. Ainsi la récupération de l'air extrait permet de diminuer la consommation d'énergie nécessaire au réchauffage de l'air soufflé.  As indicated for the first embodiment, the extracted air being at a temperature always higher than the outside temperature, the stored energy will always be greater than on the outside air. Thus, the recovery of the extracted air makes it possible to reduce the consumption of energy necessary for reheating the supply air.
Dans ce mode de fonctionnement « chauffage », les volets sont commandés de la manière suivante : le premier et le deuxième volet V1 , V2 sont ouverts, et les troisième et quatrième volets V3, V4 sont fermés de sorte à créer un circuit délimité par les deux conduits 12, 14.  In this "heating" operating mode, the flaps are controlled in the following manner: the first and second flaps V1, V2 are open, and the third and fourth flaps V3, V4 are closed so as to create a circuit delimited by the two ducts 12, 14.
Lors du fonctionnement en mode « chauffage », du givre peut apparaître sur les évaporateurs, à basse température extérieure. Il est donc nécessaire de prévoir une phase périodique de dégivrage, c'est-à-dire d'éliminer l'accumulation de givre, en modifiant le mode de fonctionnement du système 10, et de le commander en mode dégivrage.  When operating in "heating" mode, frost may appear on the evaporators at low outside temperatures. It is therefore necessary to provide a periodic defrosting phase, that is to say to eliminate the accumulation of frost, by changing the operating mode of the system 10, and to control it in defrost mode.
Le but de ce mode est de dégivrer les évaporateurs. Ce mode sera activé par rapport à la température extérieure pendant un temps relativement court. Le dégivrage des évaporateurs est réalisé de manière alternative, de sorte qu'au moins un dispositif 22, 24 évapo-condenseur puisse chauffer l'air soufflé à l'intérieur du bâtiment, évitant ainsi l'amené d'air froid, qui entraînerait un inconfort pour les usagers de la pièce. The purpose of this mode is to defrost the evaporators. This mode will be activated relative to the outdoor temperature for a relatively short time. The defrosting of the evaporators is carried out in an alternative manner, so that at least one evaporation-condenser device 22, 24 can heat the air blown inside the building, avoiding the intake of cold air, which would cause discomfort for the users of the room.
Les figures 3 et 4 illustrent respectivement des vues schématiques du système 10 en mode dégivrage du premier et du deuxième évapo- condenseur, après que le système 10 ait été en mode chauffage, illustré par la figure 2.  Figures 3 and 4 respectively show schematic views of the system 10 in defrost mode of the first and second evaporator, after the system 10 has been in heating mode, illustrated in Figure 2.
Sur la figure 2, la deuxième partie 22b du premier dispositif 22 est en mode évaporateur. Il faut donc la dégivrer si nécessaire.  In Figure 2, the second portion 22b of the first device 22 is in evaporator mode. It must therefore defrost if necessary.
Pour cela, comme visible sur la figure 3, la deuxième partie 22b du premier dispositif 22 évapo-condenseur est amenée en mode condenseur. Par conséquent la première partie 22a du premier dispositif 22 est amenée en mode évaporateur. Afin de dégivrer rapidement la deuxième partie 22b du premier dispositif 22, il faut éliminer le débit d'air arrivant sur celle-ci. Le ventilateur 18 disposé dans le deuxième conduit 14 est donc arrêté. Lequatrième volet V4 est donc en position fermée.  For this, as shown in FIG. 3, the second part 22b of the first evapo-condenser device 22 is brought into the condenser mode. Therefore the first part 22a of the first device 22 is brought into evaporator mode. In order to quickly defrost the second portion 22b of the first device 22, it is necessary to eliminate the flow of air arriving thereon. The fan 18 disposed in the second conduit 14 is thus stopped. The fourth flap V4 is therefore in the closed position.
Le troisième volet V3 est donc ouvert pour permettre le passage de l'air extrait vers le premier conduit 12, d'où il sera soufflé en direction de l'intérieur du bâtiment.  The third flap V3 is thus open to allow the passage of the extracted air to the first duct 12, from which it will be blown towards the interior of the building.
Les premier et deuxième volets V1 , V2 sont en position fermées de manière à empêcher l'air extérieur froid d'être soufflé à l'intérieur du bâtiment, et de manière à empêcher l'air extrait d'être rejeté à l'extérieur du bâtiment.  The first and second flaps V1, V2 are in the closed position so as to prevent the cold outside air from being blown inside the building, and so as to prevent the extracted air from being rejected outside the building. building.
Après dégivrage du premier dispositif 22 évapo-condenseur, la première partie 22a fonctionne à nouveau comme un condenseur et la deuxième partie 22b fonctionne à nouveau comme un évaporateur.  After defrosting the first evapo-condenser device 22, the first part 22a again functions as a condenser and the second part 22b operates again as an evaporator.
Simultanément à l'étape de dégivrage de la deuxième partie 22b du premier dispositif 22, le mode de fonctionnement du deuxième dispositif 24 évapo-condenseur n'est pas modifié de sorte à chauffer l'air entrant ou recyclé, par l'intermédiaire de la première partie 24a du deuxième dispositif 24.  Simultaneously with the defrosting step of the second part 22b of the first device 22, the operating mode of the second evapo-condenser device 24 is not modified so as to heat the incoming or recycled air, via the first part 24a of the second device 24.
Lorsque l'étape de dégivrage du premier dispositif 22 est terminée, l'étape de dégivrage du deuxième dispositif 24 évapo-condenseur peut alors commencer. Pendant cette étape, le système 10 fonctionne comme cela est visible sur la figure 4. La première partie 24a du deuxième dispositif 24 évapo- condenseur est mise en mode évaporateur, et la deuxième partie 24b à dégivrer, passe du mode évaporateur au mode condenseur. When the defrosting step of the first device 22 is complete, the defrosting step of the second device 24 evapo-condenser can then begin. During this step, the system 10 functions as can be seen in FIG. 4. The first part 24a of the second device 24 evapo- condenser is put in evaporator mode, and the second part 24b to defrost, goes from the evaporator mode to the condenser mode.
Comme indiqué précédemment lors de l'étape de dégivrage du premier dispositif 22, l'air extrait de l'intérieur du bâtiment est recyclé dans le premier conduit 12 puis soufflé à l'intérieur du bâtiment. A cet effet le troisième volet V3 est en position ouverte.  As previously indicated during the defrosting step of the first device 22, the air extracted from the interior of the building is recycled in the first duct 12 and then blown inside the building. For this purpose the third flap V3 is in the open position.
Les première et deuxième volets V1 , V2 sont en position fermées de sorte que l'air extérieur froid ne puisse pas être soufflé à l'intérieur du bâtiment. En effet en mode dégivrage, la première partie 24a du deuxième dispositif 24 est en mode évaporateur et refroidit l'air qui la traverse et la première partie 22a du premier dispositif 22 réchauffe l'air qui la traverse. Les deux premières parties 22a, 24a étant voisines, dans le premier conduit 12, il est possible d'y faire traverser l'air extrait de l'intérieur, et d'empêcher l'air extérieur d'y circuler, car ce dernier refroidirait l'intérieur du bâtiment.  The first and second flaps V1, V2 are in the closed position so that the cold outside air can not be blown inside the building. Indeed in defrost mode, the first portion 24a of the second device 24 is in evaporator mode and cools the air passing through and the first portion 22a of the first device 22 heats the air passing therethrough. The first two parts 22a, 24a being adjacent, in the first duct 12, it is possible to pass the air extracted from the inside, and to prevent the outside air to circulate, because the latter would cool inside the building.
Le quatrième volet V4 est en position ouverte de manière à alimenter avec de l'air neuf, l'évaporateur 24b avec le ventilateur 18 pour permettre le transfert des calories sur la première partie 22a pour éviter de créer un inconfort dans la pièce.  The fourth flap V4 is in the open position to supply with fresh air, the evaporator 24b with the fan 18 to allow the transfer of calories on the first portion 22a to avoid creating discomfort in the room.
Les étapes de dégivrage du premier et du deuxième dispositifs evapo- condenseur 22, 24, sont réalisées l'une après l'autre, en fonction du temps de givrage enregistré.  The defrosting steps of the first and second evaporator devices 22, 24 are performed one after the other, as a function of the icing time recorded.
Selon une variante de réalisation, le système 10 de conditionnement comporte des moyens de commande, ou un automate, adaptés à gérer et commander le fonctionnement du système 10. Les moyens de commande agissent sur l'ouverture et la fermeture des volets, et sur le mode de fonctionnement des dispositifs 22, 24 évapo-condenseur.  According to an alternative embodiment, the packaging system 10 comprises control means, or a PLC, adapted to manage and control the operation of the system 10. The control means act on the opening and closing of the flaps, and on the operating mode of the devices 22, 24 evapo-condenser.

Claims

Revendications  claims
Système de conditionnement d'air destiné à être disposé dans un bâtiment et comportant : Air conditioning system intended to be arranged in a building and comprising:
- un circuit d'écoulement d'un fluide entre l'extérieur et l'intérieur du bâtiment comprenant un premier conduit (12) guidant le fluide depuis l'extérieur vers l'intérieur du bâtiment, un deuxième conduit (14) guidant le fluide depuis l'intérieur vers l'extérieur du bâtiment, et un ensemble de volets (V1 , V2, V3, V4) mobiles entre une position ouverte et fermée pour modifier le circuit d'écoulement du fluide,  a fluid flow circuit between the exterior and the interior of the building comprising a first duct (12) guiding the fluid from the outside to the inside of the building, a second duct (14) guiding the fluid from the inside to the outside of the building, and a set of flaps (V1, V2, V3, V4) movable between an open and closed position to modify the fluid flow circuit,
- au moins un premier dispositif (22) évapo-condenseur comprenant une première partie (22a) et une deuxième partie (22b) pouvant fonctionner respectivement et de manière alternative, en mode condenseur et en mode évaporateur et permettant de modifier la température du fluide s'écoulant dans le circuit d'écoulement, caractérisé en ce qu'il comporte en outre  at least one first evapo-condenser device (22) comprising a first portion (22a) and a second portion (22b) operable respectively and alternatively in condenser and evaporator mode and for modifying the fluid temperature; flowing in the flow circuit, characterized in that it further comprises
- une ventilation double flux, comprenant un échangeur rotatif (20), la première partie (22a) du premier dispositif (22) évapo-condenseur étant disposée en aval d'un échangeur rotatif (20) et dans le premier conduit (12), et la deuxième partie (22b) étant disposée en aval de l'échangeur rotatif (20) et dans le deuxième conduit (14),  a double flow ventilation, comprising a rotary exchanger (20), the first part (22a) of the first evapo-condenser device (22) being arranged downstream of a rotary exchanger (20) and in the first duct (12), and the second portion (22b) being disposed downstream of the rotary exchanger (20) and in the second duct (14),
le système (10) présentant au moins un mode de fonctionnement dit de chauffage dans lequel l'écoulement du fluide dans le circuit d'écoulement est tel que le fluide entrant dans le circuit d'écoulement est chauffé dans le premier conduit (12), ensuite soufflé vers l'intérieur du bâtiment, puis extrait et rejeté à l'extérieur du bâtiment par l'intermédiaire du deuxième conduit (14), dans lequel la deuxième partie (22b) du premier dispositif évapo-condenseur est en mode évaporateur pour extraire des calories du fluide extrait dans le deuxième conduit et les transmettre à la première partie (22a) du dispositif évapo-condenseur, ladite première partie (22a) étant en mode condenseur pour chauffer le fluide entrant dans le premier conduit (12). Système de conditionnement d'air selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il présente en outre un mode de fonctionnement dit de dégivrage, dans lequel la première partie (22a) et la deuxième partie (22b) du premier dispositif (22) évapo-condenseur inversent leur mode de fonctionnement de sorte que la partie (22a, 22b) en mode évaporateur passe en mode condenseur, et dans lequel les positions des volets (V1 , V2, V3, V4) sont modifiées de sorte à créer un deuxième circuit d'écoulement du fluide, dans lequel le fluide extrait de la pièce est exclusivement orienté vers l'intérieur du bâtiment pour y minimiser les changements de température. the system (10) having at least one so-called heating operating mode in which the flow of fluid in the flow circuit is such that the fluid entering the flow circuit is heated in the first conduit (12), then blown to the interior of the building, then extracted and discharged outside the building through the second conduit (14), wherein the second portion (22b) of the first evaporator-condenser device is in evaporator mode to extract calories of the extracted fluid in the second conduit and transmit them to the first portion (22a) of the evapo-condenser device, said first portion (22a) being in condenser mode for heating the fluid entering the first conduit (12). Air conditioning system according to claim 1, characterized in that it furthermore has a deicing operation mode, in which the first part (22a) and the second part (22b) of the first device (22) evapo -condenser invert their operating mode so that the part (22a, 22b) in evaporator mode goes into condenser mode, and in which the positions of the flaps (V1, V2, V3, V4) are modified so as to create a second circuit of fluid flow, in which the fluid extracted from the workpiece is oriented exclusively towards the interior of the building in order to minimize the temperature changes therein.
Système de conditionnement d'air selon l'une des revendications précédentes comportant en outre un deuxième dispositif (24) évapo- condenseur comprenant une première partie (24a) disposée dans le premier conduit (12) en aval de l'échangeur rotatif (20), et une deuxième partie (24b) disposée dans le deuxième conduit, la première partie et la deuxième partie du deuxième dispositif (24) évapo- condenseur pouvant fonctionner respectivement et de manière alternative, en mode condenseur et en mode évaporateur et permettant de modifier la température du fluide s'écoulant dans le circuit. An air conditioning system according to one of the preceding claims further comprising a second evaporator device (24) comprising a first portion (24a) disposed in the first conduit (12) downstream of the rotary exchanger (20) , and a second portion (24b) disposed in the second conduit, the first portion and the second portion of the second evaporator device (24) operable respectively and alternatively, in condenser and evaporator mode and for modifying the temperature of the fluid flowing in the circuit.
Système de conditionnement d'air selon les revendications 2 et 3, dans lequel le deuxième (24) et le premier (22) dispositifs évapo- condenseurs sont dégivrés alternativement lorsque le système (10) est en mode dégivrage de manière à ce que, lors du dégivrage de l'un parmi le premier et le deuxième dispositifs (24) évapo-condenseurs, le fluide extrait soufflé à l'intérieur du bâtiment soit sensiblement maintenu en température par l'autre parmi le premier et le deuxième dispositif (24) évapo-condenseurs. Air conditioning system according to claims 2 and 3, wherein the second (24) and the first (22) evaporator devices are alternately defrosted when the system (10) is in defrost mode so that when defrosting one of the first and second evapo-condenser devices (24), the extracted fluid blown inside the building is substantially maintained in temperature by the other of the first and second evapo devices (24) -condenseurs.
Système de conditionnement d'air selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les quatre volets (V1 , V2, V3, V4) sont disposés dans le circuit d'écoulement de la manière suivante : - un premier volet (V1 ) est disposé dans le premier conduit (12),Air conditioning system according to one of the preceding claims, wherein the four flaps (V1, V2, V3, V4) are arranged in the flow circuit as follows: a first flap (V1) is disposed in the first duct (12),
- un deuxième volet (V2) disposé dans le deuxième conduit (14) du circuit, a second flap (V2) disposed in the second duct (14) of the circuit,
- un troisième et un quatrième (V3, V4) volets permettent de mettre en relation le premier et le deuxième conduit (12, 14).  - A third and a fourth (V3, V4) flaps are used to connect the first and the second duct (12, 14).
Système de conditionnement d'air selon la revendication précédente, dans lequel le troisième volet (V3) est disposé en aval du premier volet (V1 ) et en amont des premières parties (22a, 24a) des dispositifs (22, 24) évapo-condenseurs par rapport à la circulation du fluide dans le premier conduit (12), et en amont du deuxième volet (V2), par rapport à la circulation du fluide dans le deuxième conduit (14). Air conditioning system according to the preceding claim, wherein the third flap (V3) is disposed downstream of the first flap (V1) and upstream of the first parts (22a, 24a) of the evapo-condenser devices (22, 24). relative to the flow of fluid in the first conduit (12), and upstream of the second flap (V2), with respect to the flow of fluid in the second conduit (14).
Système de conditionnement d'air selon l'une des revendications 5 et 6, dans lequel le quatrième volet (V4) est disposé en amont du premier volet (V1 ) par rapport à la circulation du fluide dans le premier conduit (12), et en amont de la deuxième partie (22b) du premier dispositif (22) évapo-condenseur, et en aval du deuxième volet (V2), par rapport à la circulation du fluide dans le deuxième conduit (14). Air conditioning system according to one of claims 5 and 6, wherein the fourth flap (V4) is disposed upstream of the first flap (V1) with respect to the flow of fluid in the first duct (12), and upstream of the second portion (22b) of the first evapo-condenser device (22), and downstream of the second flap (V2), with respect to the circulation of the fluid in the second duct (14).
PCT/FR2011/051182 2010-06-09 2011-05-25 Air conditioning system WO2011154635A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1002422 2010-06-09
FR1002422A FR2961293B1 (en) 2010-06-09 2010-06-09 AIR CONDITIONING SYSTEM

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011154635A2 true WO2011154635A2 (en) 2011-12-15
WO2011154635A3 WO2011154635A3 (en) 2012-02-02

Family

ID=43066990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2011/051182 WO2011154635A2 (en) 2010-06-09 2011-05-25 Air conditioning system

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2961293B1 (en)
WO (1) WO2011154635A2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104101029A (en) * 2014-07-23 2014-10-15 广东美的暖通设备有限公司 Air treatment unit
EP3093571A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-16 Cetra S.r.l. Con Unico Socio Method to defrost the heat exchanger of an air treatment unit for an air-to-air heat pump plant and corresponding air treatment unit
EP3093572A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-16 Cetra S.r.l. Con Unico Socio Method to defrost the heat exchanger of an air treatment unit for an air-to-air heat pump plant and corresponding air treatment unit

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3027099B1 (en) * 2014-10-09 2019-06-14 Atlantic Climatisation & Ventilation DEVICE FOR HEATING OR AIR CONDITIONING A LOCAL FOR HOUSING
DE102020128629A1 (en) 2020-10-30 2022-05-05 Vaillant Gmbh Device and method for the combined operation of a heat pump for heating water and a ventilation system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3047890A1 (en) * 1980-12-19 1982-07-29 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg "DEVICE FOR VENTILATING AND HEATING INTERIORS"
PL191519B1 (en) * 2000-06-15 2006-05-31 Politechnika Szczecinska Method of as well as system and apparatus for controlling air parameters in air-conditioned rooms, in particular those intended to store products being sensitive to climatic conditions
FI20075595A0 (en) * 2007-06-27 2007-08-30 Enervent Oy Ab Ventilation unit Unit
WO2009049673A1 (en) * 2007-10-17 2009-04-23 Hansa Ventilatoren- Und Maschinenbau Neumann Gmbh Method and air conditioning and ventilation system for air conditioning a room
FR2938319A1 (en) * 2008-11-13 2010-05-14 Climatisation Par Puits Canadi Habitable space i.e. dwelling room, heating and/or refreshment device for e.g. single-family house, has tampon volume arranged such that air is filled in volume after volume undergoes heat exchange in primary circuit of exchanger

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104101029A (en) * 2014-07-23 2014-10-15 广东美的暖通设备有限公司 Air treatment unit
EP3093571A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-16 Cetra S.r.l. Con Unico Socio Method to defrost the heat exchanger of an air treatment unit for an air-to-air heat pump plant and corresponding air treatment unit
EP3093572A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-16 Cetra S.r.l. Con Unico Socio Method to defrost the heat exchanger of an air treatment unit for an air-to-air heat pump plant and corresponding air treatment unit

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011154635A3 (en) 2012-02-02
FR2961293A1 (en) 2011-12-16
FR2961293B1 (en) 2014-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1329344B1 (en) Device for thermal management, especially for a vehicle equipped with a fuel cell
EP2933586A1 (en) Refrigeration circuit
EP1599352B1 (en) Ventilation/heating and/or air conditioning device for the passenger compartment of a motor vehicle with simultaneous cooling of air and coolant
EP2643643B1 (en) Device for the thermal conditioning of a passenger compartment of a vehicle
WO2011154635A2 (en) Air conditioning system
EP1282535B1 (en) Temperature control method and device in a motor vehicle passenger compartment
EP2312227B1 (en) Controlled mechanical ventilation device of the type with reversible double thermodynamic flow with domestic hot water production
WO2013079382A1 (en) Method for deicing a heat management device for a motor vehicle
EP3508798A1 (en) Thermodynamic system for heating, air-conditioning and producing domestic hot water
EP3172499B1 (en) Cold production apparatus, including means for condensation by air and water simultaneously, and the method for implementing said facility
EP3606776B1 (en) Indirect reversible air-conditioning circuit for a motor vehicle, and method for operation in defrosting mode
EP3019364B1 (en) Temperature control system for a motor vehicle, corresponding heating, ventilation and/or air-conditioning equipment, and corresponding control method
EP2179875A1 (en) Air conditioning system having a thermal storage module in a secondary circuit
EP2550491B1 (en) Air-conditioning loop including a heat exchanger positioned directly between two expansion members
FR3043762B1 (en) HEAT PUMP SYSTEM WITH ELECTRICAL EXPANSION VALVE FOR IMPROVED MONITORING OF HUMIDITY IN A HABITACLE
EP2863130B1 (en) Method for the regulation of a thermal system for a building
EP3504075A1 (en) Thermal system, in particular a motor vehicle air conditioning system
FR2974620A1 (en) METHOD FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF A REFRIGERANT FLUID AT THE INPUT OF A COMPRESSOR
FR2778970A1 (en) Deicing evaporators of refrigeration equipment and/or heat pumps
FR2957851A1 (en) Heating, ventilating and/or air-conditioning device for motor vehicle, has switching unit in position in which refrigerant is flown from compressor toward internal exchanger, accumulator, evaporator, external exchanger and compressor
FR2905309A1 (en) AIR CONDITIONING SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE WITH SECONDARY CIRCUIT FOR FEEDING THE BATTERY
FR3027099B1 (en) DEVICE FOR HEATING OR AIR CONDITIONING A LOCAL FOR HOUSING
WO2019048751A1 (en) Thermal system, in particular a motor vehicle air conditioning system
FR3081531A1 (en) 3-WAY VALVE
WO2014118208A1 (en) Thermal conditioning device for motor vehicle and corresponding heating, ventilation and/or air-conditioning unit

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: 11727262

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: 11727262

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2