Brevet FR2293679A1 — publié le 19760702

La présente invention concerne un système de réfrégiration par compression et en particulier un système et un procédé pour obtenir simultanément de l'eau de refroidissement et de l'eau chaude, par le Doyen d'une seule machine ou d'un seul système de réfrigération par compression. Selon l'Art antérieur, la pompe à dhaleur on lat machine de refrigération transfère de la chaleur d'un élément à refroidir à ce qui 1' entoure, par l'intermédiaire d'un fluide de refroidissement. En expliquant le système de réfrigération de la pompe à chaleur en détail, le fluide de refroidissement est comprisé mécaniquement par le moyen d'un compresseur de la poupe, et le fluide de refroidisse- ment couxprimé ou fluide de refroidissement liquide est envoyé à un évaporateur, où le fluide dè refroidissement se dilate pour absorber la chaleur de I élément à refroidir, ainsi le fluide de refroidissement dilaté est envoyé à un condenseur.Dans le condenseur, le gaz de refroidissement est refroidi puis le fluide de refroidissement refroidi est comprimé pour le rendre liquide. Dans la machine de réfrigération, le fluide de refroidissement circule dans le compresseur, l'évaporateur et le condenseur. Dans la tachine de réfrigération d'une construction classique, la chaleur ou énergie thermique fournie par l'environnement, pour dilater le fluide de refroidissement, dans l'évaporateur et la chaleur ou énergie thermique produite pendant le fonctionnement du compresseur sont perdues. Le premier objet de la présente invention est de créer un système de pompe à chaleur éconoitique et efficace, pour 'obtenir simultanément de l'eau de refroidissement et de l'eau chaude. Le second objet de la présente invention est de créer un système de poupe à chaleur, par lequel la chaleur ou l'énergie thermique qui a été perdue dans la poupe à chaleur classique ou tachine de réfrigération classique, est économiquement et efficacement utilisée en obtenant simultanément des eaux de refroidissement et de chauffage, utilisées individuellement pour refroidir et chauffer des appareils auxiliaires tels qu'un dispositif de conditionne~ ment d'air et un convecteur. Selon la présente invention, on obtient un système de pompe à chaleur pour obtenir simultanément de l'veau de chauffage ou chaude et de l'eau de refroidissement, et il comprend un condenseur pour condenser un fluide de refroidissement et préchauffer- une partie de l'eau à chauffer, un réchauffeur pour chauffer la partie d'eau préchauffée, en faisant un échange de chaleur entre un gaz de refroidissement à haute pression et la partie d'eau pré- chauffée, un compresseur pour comprimer le gaz de refroidissement et produire la partie d'eau à refroidir en faisant un échange de chaleur entre le fluide de refroidissement s'évaporant et l'eau à refroidir un évaporateur pour évaporer le fluide de refroidissement condensé par le condenseur, une tuyauterie d'eau d'origine connectée à une alimentation en eau, un premier tube de ramification reliant le tube d'eau d'origine au condenseur, pour amener l'eau eau à chauffer au condenseur, un second tube de ramifica- tion reliant le tube d'eau d'origine et le refroidisseur l'un à l'autre, pour amener 1' eau à refroidir à ce refroidisseur, un tube d'eau reliant le condenseur et le réchauffeur pour amener de liteau préchauffée au réchauffeur, un tube reliant le réchauffeur et le condenseur l'un à l'autre pour amener le gaz de refroidissement au condenseur, un tube reliant le condenseur et l'évaporateur pour amener le fluide de refroidissement condensé à l'avaporateur, un tube reliant l'évaporateur au refroidisseur pour amener le gaz de refroidissement s'évaporant au refroidisseur; un tube de fluide de refroidissement reliant le refroidisseur au compresseur pour amener le gaz de refroidissement évaporé au compresseur, et un tube reliant le compresseur au réchauffeur pour amener le gaz de refroidissement haute pression au réchauffeur. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront mieux au cours de la description explicative qui sue suivre en se reportant au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d' exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel : La figure unique donne un schéma-bloc montrant le système pour obtenir simultanément de l'eau de refroidissement et de l'eau de chauffage. En se reportant au dessin, le repère 1 désigne une conduite principale ou tube par lequel est amenée de l'eau. Alors, }'eau se sépare en ramifications 2 et 3, et 1' eau passant par le tube 2 entre dans un refroidisseur ou échangeur de chaleur 4, Dans le refroidisseur ou échangeur de chaleur 4, l > eau qui y passe est refroidie par un fluide de refroidissement amené dans les tubes de l'échangeur quand il s'y dilate. De cette façon, une eau refroidie ou à basse teqpérature est produite. Par ailleurs, l'eau passant par le tube 3 entre dans un condenseur 5 où se condense le fluide de refroidissement. En conséquence, de la chaleur ou énergie thermique est produite pendant la condensation du fluide de refroi pissement et seau passant par le condenseur 5 est préchauffée. L' eau prechauffée avance dans une conduite reliant le condenseur 5 et un réchauffeur 6, et elle entre dans ce dernier.L'eau déjà chauffée par le condenseur 5 subit un échange de chaleur dans le réchauffeur 6 avec le fluide de refroidissement quand il est comprimé par le compresseur 7, ainsi l'eau préchauffée est encore chauffée par la chaleur produite par le gaz de refroidissement comprimé, et liteau de chauffage chaude est obtenue comte illustré par une flèche s'étendant à partir du réchauffeur 6 vers la droite. Le fluide de refroidissement à envoyer au réchauffeur 6 est comprimé pour produire un gaz de refroidissement à haute pression. Le gaz de refroidissement est amené au condenseur 5, où il est liquéfié. Le gaz de refroidissement liquéfié est aitené à un évaporateur 8 pour le dilater et le gazéifier. A cette étape de l'opé- ration en boucle de la machine de réfrigération selon la présente invention, le gaz de refroidissement est envoyé au refroidisseur 4 où le fluide de refroidissement se dilatant absorbe la chaleur de l'eau amenée par le tube 2 au refroidisseur 4, en d'autres termes, le fluide de refroidissement et l'eau font un échange de chaleur dans le refroidisseur. En conséquence, l'eau amenée au refroidisseur 4 et qui le traverse. est refroidie, et l'on obtient de l'eau froide comme cela est illustré par une flèche s'étendant à partir du refroidisseur 4 vers la gauche. te fluide de refroidissement dilaté ou gazéifié retourne au compresseur 7 et il est de nouveau comprimé pour chauffer l'eau préchauffée s'écoulant dans le réchauffeur 6 et ainsi on obtient l'eau chaude. Exemples La présente invention sera mieux illustrée par les exemples suivants montrant un procédé particulièrement avantageux et le résultat qui en est obtenu. Si l'on utilise comme fluide de refroidissement du Fréon-12 (CCl2B2), le rapport de pression du compresseur 7 est de 5 et par exemple, on emploie 20 kg/cm2 de haute pression et 4 kg/cm2 de basse pression. Dans ce cas, on utilise un moteur de 30 CH pour faire fonctionner le compresseur 7 et de l'eau à 160C est amenée au tube 1. Dans le fonctionnement du système selon la présente invention, on obtient 1,947 T/h d'eau chaude à 550C et 5,6 T/h dreau froide à 50C. Pendant le fonctionnement du système, on obtient un volume considérable d'eau chaude à une température supérieure à 750go Dans les meilleurs conditions de fonctionnement du système, on peut obtenir de l'eau chaude pouvant atteindre 950C. D'autres résultats du système seront indiqués dans le tableau qui suit. Moteur Eau chaude obtenue Puissance Eau chaude utilisé du moteur obtenue 5 oe O, 324 T0h 50 oe 3,254 T/h 10 CH O, 649 T/h 100 CB 6,491 T/h 20 CE 1,296 T/h Pour adapter le système aux nécessités particulières de l'opérateur, on peut choisir à volonté la sorte du fluide de refroidissement et le rapport de pression du compresseur. Bien entendu, l'eau chaude et l'eau de refroidissement produites respectivement et simultanément dans un mode de réalisation du système selon la présente invention peuvent ttre amenées à une cuisine ou une salle-de-bains et au conditionnement d'air dans une pièce. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au Dode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la revendicatidn qui suit. REVENDICATION Système pour obtenir simultanément de l'eau chaude et de l'eau froide, caractérisé en ce qu'il comprend un condenseur pour condenser un fluide de refroidissement de façon à préchauffer une partie de l'eau à chauffer, un réchauffeur pour chauffer ladite partie d' eau préchauffée, en faisant un échange de chaleur entre un gaz de refroidissement à haute pression et ladite partie d'eau préchauffée, un compresseur pour comprimer ledit gaz de refroidisement et produire un gaz de refroidissement à haute pression, un évaporateur pour évaporer ledit fluide de refroidissement condensé par ledit condenseur, un refroidisseur pour refroidir une partie d'eau à refroidir, en faisant un échange de chaleur entre ledit fluide de refroidissement en évaporation et la partie d'eau à refroidir, et un jeu de tubes de fluide de refroidissement pour l'écoulement dudit fluide de refroidissement, ainsi qu'un jeu de tubes d'eau pour l'écoulement de l'eau.