Brevet FR2538090A1 — publié le 19840622

L'invention concerne une régulation de capacité frigorifique d'appareils de réfrigération pour le refroidissement de produits agricoles en vrac, par exemple grains dans des silos ou des hangars de produits en vrac, l'appareil de ré-frigération refroidissant alors l'air frais fourni. Pour la conservation frigorifique de produits agricoles en vrac, par exemple grains, dans des silos ou dans des hangars de matières en vrac, il s'agit d'avoir un maintien précis de la température du courant d'air froid. La température d'air froid nécessaire dépend de la durée du stockage désirée et de l'humidité d'emmagasinage de la matière en vrac. I1 n'est pas économique de refroidir une quantité constante d'air à la température d'air présélectionnée pour toutes les températures environnantes qui surviennent, en d'autres termes, de prévoir la machine de refrigération de manière que la température d'air froid désirée soit atteinte pour la température environnante la plus haute qui survient. En conséquence, il a été habituel jusqu'ici de réguler le débit d'air pour des températures environnantes élevées de manière que la capacité frigorifique disponible dans l'appareil suffise pour refroidir le débit d'air. Ceci a lieu au moyen d'un détecteur de température disposé dans le courant d'air froid et qui règle de façon correspondante (système de régulation I),par l'intermédiaire d'un régulateur approprié, l'étranglement du courant d'air encore non refroidi au moyen d'une soupape d'air. Lorsque les températures environnantes sont faibles, et que la capacité frigorifique de l'appareil est plus grande qu'il n'est nécessaire pour refroidir le courant d'air maximal possible, il a été habituel jusqu'ici de réduire la capacité frigorifique de l'appa- reil par une régulation. Dans ce cas, on règle de telle façon un élément de réglage du débit du fluide de réfrigération, par exemple une soupape de régulation disposée dans la conduite d'aspiration du compresseur du circuit de réfrigération, au moyen d'un deuxième détecteur de température disposé dans le courant d'air froid, de telle manière que le courant d'aspiration du fluide de réfrigération soit réduit de façon correspondante dès que l'air environnant devient trop froid. De ce fait, la capacité frigorifique du compresseur est réduite d'autant (système de régulation II). Il est cependant extraordinairement difficile d'accorder l'un à l'autre les deux systèmes de régulation indépendants l'un de l'autre de manière qu'ils ne s'influencent pas mutuellement,car la valeur nominale de la régulation désirée par la personne en service doit être présente sur les deux régulateurs. En pratique, on agit de manière à laisser une certaine distance entre les établissements de ces valeurs nominales pour éviter un chevauchement et par conséquent une influence mutuelle. D'autre part, la personne en service désire que l'écart entre les valeurs nominales soit aussi faible que possible parce que pour des températures se trouvant entre les valeurs nominales, il n'y a aucune régulation et que,par conséquent, il n'est pas possible de maintenir précisément la température désirée. Dans ces appareils de réfrigération, il existe donc des gammes d'air environnant dans lesquelles on ne peut utiliser toute la puissance dont est capable l'appareil. Dans le cas d'un chevauchement, l'élément de réglage se trouvant dans la conduite d'aspiration (système de régulation II) réduit déjà la capacité frigorifique de l'appareil avant que la soupape d'air (système de régulation I) ait libéré toute la quantité d'air. Exemple Supposons que la personne en service désire avoir une valeur nominale de +40C. Le réglage de la valeur nominale de la soupape d'air (système de régulation I) serait de +4,5 0C. Le réglage de la valeur nominale du régulateur de capacité frigorifique (système de régulation II) serait de +3,50C. L'écart entre les valeurs nominales dans cet exemple est donc de 10C. Chaque système de régulation a cependant une certaine largeur de gamme , c'est-à-dire que la régulation commence déjà pour une température se trouvant au-dessus de la valeur nominale présente et n'est terminée tout à fait que pour une température se trouvant sous la valeur nominale de réglage. Dans l'exemple présent, ceci signifie que le système de régulation Il réglé sur +3,50C commence à réguler déjà à peu près à +4,50C. Ceci provient de la largeur de gamme du système de régulation I. Le système de régulation I réglé à 4,50C ne règle plus déjà à environ +3g5 C. Ceci est provoqué également par la largeur de gamme du système de régulation Il. Celui-ci donne le résultat suivant dans lfiexem- ple donné A +4,5 C, l'élément de réglage de la conduite d'aspiration commence déjà à réduire la capacité frigorifique (système de régulation I), ce qui fait que la température de +3,50C nécessaire pour ouvrir complètement la soupape d'air (système de régulation II) n'est pas du tout atteinte. Il en résulte finalement une condition de fonctionnement selon laquelle on fonctionne avec une capacité frigorifique réduite (système de régulation II) et une quantité d'air réduite (système de régulation I). Le problème qui est à la base de la présente invention est de garantir à l'aide d'une régulation de capacité frigorifique que, pour toutes les températures environnantes qui surviennent1 la capacité frigorifique du débit d'air soit adaptée précisément à la capacité frigorifique disponible dans l'appareil de réfrigération afin d'obtenir une conservation frigorifique économique des produits en vrac. Ce problème est résolu selon la présente invention en ce que,pour la régulation de capacité frigorifique de l'appareil de réfrigération, on prévoit un élément de réglage du débit du fluide de réfrigération et,pour la régulation du volume du ventilateur d'air froid se trouvant dans L'appareil de réfrigération, on prévoit un élément de réglage du volume, ces deux éléments étant pilotés par un régulateur commun ayant un détecteur de température dans le courant d'air froid. Selon la présente invention, l'élément de réglage de débit de fluide de réfrigération disposé dans la conduite d'aspiration du compresseur du circuit de réfrigération {jusqu'ici système de régulation II) est par conséquent commandé par le même détecteur de température par l'intermédiaire d'un régulateur commun qui influence également l'élément de réglage du volume, par exemple une soupape d'air se trouvant dans la conduite d'arrivée du ventilateur d'air froid vers l'évaporateur du circuit de refroidissement (jusqu'ici système de régulation I). Avantageusement, les deux éléments de réglage sont verrouillés électriquement, par exemple les moteurs de commande électriques des éléments de réglage,de manière qu'on règle toujours seulement soit le volume du ventilateur d'air froid, soit le débit du fluide de réfrigération dans le circuit de refroidissement. De cette manière, on peut réduire la puissance du compresseur de fluide de réfrigération seulement lorsque la soupape d'air se trouvant dans le courant d'air froid est entièrement ouverte et,à l'inverse,-la soupape d'air ne réduit le débit d'air froid que lorsque toute la capacité frigorifique du compresseur est utilisée, ainsi, lorsque l'élément de réglage de la conduite d'aspiration du compresseur est complètement ouvert. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention résulteront de la description détaillée qui va suivre de quatre exemples de réalisation, en référence aux dessins, sur lesquels les figures 1 à -4 sont des représentations schématiques montrant dans des schémas fonctionnels les appareils de réfrigération qui ne se distinguent l'un de l'autre que par des formes de réalisation différentes de l'élément de réglage du débit du fluide de réfrigération. Dans un but de simplicité, les mêmes éléments de construction sont munis constamment dans toutes les figures des mêmes numéros de référence. Depuis un ventilateur i désigné comme ventilateur d'air froid, on aspire de l'air frais provenant de l'environnement ; il est refoulé par une conduite -2 dans un évaporateur 3 d'un circuit de réfrigération où il est refroidi à la température désirée. A partir de là, l'air refroidi est conduit par une conduite 4 dans un silo non représenté ou dans un hangar pour produits agricoles en vrac. Le circuit de refroidissement de l'appareil de réfrigération présente de manière connue un compresseur 5, un condenseur 6 à travers lequel un fluide de condensation,par exemple de l'air, est conduit et amené par un ventilateur 7 dans l'atmosphère. Le fluide de réfrigération liquéfié, par exemple Freon 22 (CHClF2) est rassemblé dans un réservoir de fluide de réfrigération 8 et s'écoule de là,par une. conduite 9 dans laquelle sont disposées une soupape de blocage 10 et une soupape d'expansion 11, dans l'évaporateur 3. Dans la conduite 4, on dispose selon la présente invention un détecteur de température 12 dont la valeur de mesure est transmise à un régulateur 13. Lorsque la température d'air froid désirée se modifie, on règle comme décrit précédemment soit par l'intermédiaire d'un moteur de positionnement 14, une soupape d'air 15 disposée dans la conduite 2, soit par l'intermédiaire d'un moteur de positionnement 16, une soupape de régulation 17 disposée dans la conduite d'aspiration du compresseur 5. A la figure 2, l'élément de réglage du débit de fluide de réfrigération est constitué par trois soupapes magnétiques 18a, 18b et 18c montées en parallèle selon la Crnaci t frigorifique nécessaire; on ouvre ou on ferme soit une soupape soit deux, soit toutes les trois en fonction du régulateur 13. Dans la variante représentée à la figure 3, on prévoit pour la régulation de la capacité frigoriricne, à la place d'une soupape magnétique ou de plusieurs soupapes disposées en parallèle et d'un compresseur de fluide de réfrigération, trois compresseurs de fluide de réfrigération 5a, 5b et 5c montés en parallèle ; selon la capacité frigorifique désirée, on ne meut en service par le régulateur 13 qu'un compresseur, ou deux compresseurs- ou tous les trois. Une autre possibilité pourrait consister à prévoir un seul compresseur actionné par étapes en fonction du régulateur 13. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 4, on régule la capacité frigorifique de manière que le compresseur 5 soit contourné par un bypass 19 dans lequel une soupape d'étranglement 20 est disposée. Dans ce cas, la soupape 20 est actionnée en fonction du régulateur 13 par l'intermédiaire d'un moteur de positionnement 21. Dans toutes les variantes, est d'importance déci- sive un système de régulation qui, dans toutes les températures d'environnement, adapte précisément la puissance du compresseur (capacité frigorifique) autant que possible au débit d'air afin d'obtenir une conservation frigorifique économique et fiable de la matière en vrac. REVENDICATIONS 1. Régulation de la capacité frigorifique d'appareils de réfrigération pour le refroidissement de prdduits agricoles en vrac, par exemple grains dans des silos ou des hangars de produits en vrac, l'appareil de réfrigération refroidissant alors l'air frais fourni, caractérisée en ce que pour la régulation de capacité frigorifique de l'appareil de réfrigération, on prévoit un élément de réglage du débit du fluide de réfrigération (16, 17) et,pour la régulation du volume du ventilateur d'air froid (7) se trouvant dans l'appareil de réfrigération, on prévoit un élément de réglage du volume (14, 15), ces deux éléments (14-17) étant pilotés par un régulateur commun (13) ayant un détecteur de température (12) dans le courant d'air froid (4 > . 2. Régulation de capacité frigorifique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de réglage de débit de fluide de réfrigération (16, 17) et l'élément de réglage du volume (14, 15) sont verrouillés électriquement l'un par rapport à l'autre de telle manière que seul un élément de réglage (14-17) est chaque fois en fonction.