Brevet FR2527140A1 — publié le 19831125

L'invention concerne un dispositif de refroidis- sement pour refroidir les cylindres de refroidissement, les frottoirs d'encrage et les dispositifs de refroidis- sement à huile de mabhines rotatives à imprimer, et qui comporte une machine frigorifique qui présente deux sec- tions de condenseurs pour le fonctionnement normal et le fonctionnement à pompe à chaleur, ainsi qu'une section d'évaporateur, un circuit de refroidissement à basse tem- pérature avec un accumulateur pour l'eau de réfrigération étant associé à ce dernier. Pour le refroidissement indiqué ci-dessus, on utilise habituellement de l'eau ourante à une température d'environ 12 'C ou par exemple de l'eau de refroidissement à la même température réfrigérée au moyen d'une machine frigorifique Dans tous les cas, tous les groupes de con- sommateurs ne disposent seulement que d'eau de réfrigéra- tion à un seul niveau de température La chaleur perdue est dissipée tout le long de l'année sans utilité dans l'environnement. Cet état de la technique présente l'inconvénient que la réfrigération implique des frais relativement élevés. Le problème qui est à la base de l'invention est de produire un dispositif de réfrigération du type men- tionné ci-dessus avec lequel on peut réaliser la réfrigé- ration à des co Ots sensiblement avantageux et soulager le chauffage de l'immeuble. La solution de ce problème est caractérisée en ce qu'on associe au circuit de refroidissement à basse température un circuit à tour de refroidissement pour une température plus élevée de-telle manière que pour une température externe correspondante,toute la puissance de refroidissement soit assurée par le circuit de la tour de réfrigération. L'invention part de la constatation que seule une partie relativement faible, c'est-à-dire d'environ -20 % du besoin en refroidissementdoit être assurée par de l'eau à environ 12 'C refroidie par machine, tandis que la partie bien plus importante doit être trai- tée avec de l'eau de refroidissement ayant une température allant jusqu'à environ 27 C On obtient ainsi que la puis- sance de la machine frigorifique puisse être réduite à 80-90 % par rapport à l'état connu de la technique, ce qui implique également une réduction du cont en machine et du besoin en énergie de fonctionnement. Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, la partie condenseur peut se trouver montée sur le circuit de la tour de refroidisse- ment On élimine ainsi de façon simple la chaleur perdue de la machine frigorifique lors du fonctionnement sans chauf- fage. En outre, pour une température correspondante d'environnement et d'ambiance, on peut faire appel à l'accumulateur d'eau froide déchargé ou chauffé pendant et en dehors du temps de refroidissement, en tant que source de chaleur et à la machine frigorifique avec le deuxième condenseur en tant que pompe à chaleur, pour soulager le dispositif de chauffage du bâtiment. Par ailleurs, on peut assurer le chargement de l'accumulateur d'eau froide lors d'une température d'envi- ronnement correspondante au moyen du circuit de tour de refroidissement On obtient ainsi une économie addition- nelle d'énergie. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre d'une forme de réalisation préférée de la présente invention qui est faite à titre non limitatif en référence au dessin qui comporte une figure unique représentant la structure schématique du dispositif de réfrigération. Une machine frigorifique 10 comporte un évapo- rateur 12, un compresseur 16 entraîné par un moteur 14, un condenseur 18 ainsi qu'un condenseur de chauffage 98 et une soupape d'étranglement 20 L'évaporateur 12 est relié par l'intermédiaire d'une canalisation 26 compor- tant un récipient d'expansion 22 et une pompe 24 ainsi que par une canalisation 28 à un accumulateur d'eau 30. qui constitue avec le groupe de consommateurs 42 contenant par exemple des cylindres de refroidissement un circuit de refroidissement à basse température par l'intermédiaire d'une canalisation 38 comportant une pompe 32 et une sou- pape 36 actionnée par un servomoteur 34, ainsi que par l'intermédiaire d'une canalisation 40. Le condenseur 18 de la machine frigorifique 10 est relié par l'intermédiaire d'une canalisation 46 compor- tant une soupape 44 ainsi que par une canalisation 48 à un. groupe de consommateurs 50 comprenant par exemple des dispo- sitifs de refroidissement à l'huile, des mécanismes d'encrage ou des cylin- dres de refroidissement, la soupape 44 pouvant alors être actionnée par un servomoteur 45 Un circuit de tour de réfrigérationconstitué par une canalisation 52, une tour de réfrigération 45 par exemple fermée, et par une -canali- sation 55 comportant un récipient d'expansion 56 ainsi qu'une pompe 58 et qui présente également un raccordement à l'eau de ville 60 ou une décharge correspondante 62, est raccordé aux canalisations 46, 48 Les canalisations 48 et 40 sont reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'une canalisation 64 présentant une soupape 63,et les canalisations 46 et 38,par l'intermédiaire d'une canalisa- tion 68 présentant une soupape 66 Les soupapes 63, 66 sont également actionnées par le servomoteur 34 Lorsque la tour de réfrigération 54 est ouverte, on se dispense du récipient d'expansion 56 - L'accumulateur 30 est relié par un circuit 96 - ayant des soupapes 90 et 94 à la canalisation 52 de retour -30 de la tour de réfrigération Entre les points de raccorde- ment, on incorpore la soupape 92 qui peut être actionnée par un servomoteur-88 Le condenseur de chauffage 98 est relié par un circuit 100 comportant une pompe 102 au dis- positif de chauffage du bâtiment 104. Pour la commande du dispositif on utilise un appareil de commande 70 qui est relié par l'intermédiaire de conducteurs de signaux 72, 112 à un capteur de 4: température de l'environnement 74 et à un capteur de tem- pérature ambiante 110 L'appareil de commande 70 est connecté par des conducteurs de signaux 76, 78, 80, 108 aux pompes 32, 34, 58 et 102; il est relié par les con- ducteurs de signaux 82, 84, 86, 106 aux servomoteurs 34, , 88, ainsi qu'au moteur 14 du compresseur 16. On suppose dans un premier exemple de fonction- nement du dispositif que le groupe de consommateurs 42 travaille avec une température d'environ 12 e C et que le groupe de consommateurs 50 travaille avec une température d'environ 27 C, pour une température de l'environnement d'environ 307 C Dans ce cas, les soupapes 36, 44, 92 sont ouvertes et les soupapes 63, 66, 90, 94 sont fermées; le moteur 14 et les pompes 24, 32, 58 fonctionnent L'accu- mulateur d'eau 30 est chargé par la machine-frigorifique et par l'intermédiaire de la pompe 32 ou des canalisa- tions 38, 40, il existe une circulation d'eau de réfrigé- ration à une température d'environ 12 C entre l'accumula- teur 30 et le groupe de consommateurs 42 Il en résulte une circulation d'eau de réfrigération à une température d'environ 27 "C par l'intermédiaire de la pompe 58 entre la tour de réfrigération 54 et le groupe de consommateurs ou le condenseur 18. Dans un second exemple de fonctionnement, on suppose que la température de l'environnement au capteur de température 74 se trouve en dessous d'environ 6 C. Dans ce cas, le circuit de température basse 30, 32, 38, 36, 42 et 40 est mis hors circuit par la mise hors circuit du moteur 14 ainsi que des pompes 24, 32, et par la mise en circuit du servomoteur 34 la soupape 36 est fermée et les soupapes 63, 66 sont ouvertes En outre, la soupape 44 est également fermée par la mise en cir cuit du servomoteur 45, tandis que la pompe 58 reste en fonctionnement Par l'intermédiaire des canalisations 64, 48 ou 68, 46, les deux groupes de consommateurs 42, 50 sont dorénavant alimentés en eau de refrigération par le circuit de tour de réfrigération 52, 54, 55, 56, 58. Dans un troisième exemple de fonctionnement, avec utilisation de chaleur perdue, on suppose que les conditions ainsi que les fonctions du second exemple de fonctionnement persistent, mais que additionnellement une température inférieure à 15 'C est indiquée par le cap- teur de température ambiante 110 Dans ce cas, le moteur 14 ainsi que la pompe 24 demeurent en fonctionnement et la pompe 102 qui règle la circulation d'eau de chauffage par le condenseur 98 est mise en fonctionnement En outre, par la mise en circuit du servomoteur 88, la sou- pape 92 est fermée et les soupapes 90 et 94 sont ouvertes, si bien que l'accumulateur 30 est raccordé au retour 52 de tour de refroidissement L'accumulateur d'eau 30 est déchargé par la machine frigorifique 10 qui travaille maintenant comme pompe à chaleur. On comprend que l'accumulateur d'eau 30 peut être également chargé par le circuit de tour de refroidis- sement lorsqu'il y a une température d'environnement corres- pondante et des températures ambiantes supérieures à envi- ron 15 'C. On comprend également qu'on peut tirer de la chaleur de l'accumulateur d'eau 30 lorsqu'il y a une tem- pérature ambiante correspondante ainsi qu'un fonctionne- ment approprié de la pompe à chaleur même en dehors du fonctionnement de réfrigération, donc pendant la nuit et en fin de semaineet que cette chaleur peut être dissipée dans le circuit de chauffage. REVENDICATIONS 1 Dispositif de réfrigération avec utilisation de chaleur perdue pour le refroidissement de cylindres de refroidissement, de frottoirs d'encrage et de dispositifs de refroidissement à huile de machines rotatives d'impression, comprenant une machine frigorifique qui présente deux sections de condenseurs pour fonctionnement normal et fonctionnement à pompe à chaleur et une section d'éva- porateur, un circuit de réfrigération à basse température 1 o ayant un accumulateur d'eau de réfrigération étant alors associé à la section d'évaporateur, dispositif caracté- risé en ce qu'on associe au circuit de réfrigération à basse température ( 30,32,38,36,42,40) un circuit de tour de réfrigération ( 52,54,55,56,58) ,pour une température plus élevée,de telle manière que,lors d'une température externe correspondante, toute la puissance de réfrigéra- tion soit assurée par le circuit de tour de réfrigération ( 52,54,55,56 i 58) 2 Dispositif de réfrigération selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la section de condenseur ( 18) est montée sur le circuit de tour de réfrigération ( 52,54,55,56,58). 3 Dispositif de réfrigération selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le chargement de l'accu- mulateur d'eau ( 30) est assuré lors d'une température d'environnement correspondante par le circuit de tour de réfrigération ( 52,54,55,56,58). 4 Dispositif de réfrigération selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que lors d'une température d'environnement et d'une température ambiante correspon- dantes, on assure un fonctionnement de l'accumulateur d'eau ( 30) déchargé ou chauffé avec le circuit ( 88,90,92, - 94,96) pendant le temps de réfrigération et en dehors de celui-ci, en tant que source de chaleur, et la machine frigorifique ( 10) avec l'évaporateur ( 12), le moteur ( 14) et le condenseur de chauffage ( 98), en tant que pompe à chaleur, pour soulager le dispositif de chauffage du bâtiment avec le circuit consommateur ( 100,102,104).