Brevet FR2645947A1 — publié le 19901019

Perfectionnements apportés aux installations de. déshumidification de l'air L'invention est relative aux installations de déshumidification de l'air du genre de celle qui comporte une batterie thermo-électrique et qui permet de réaliser une humidité relative de l'air contrôlée L'application de telles installations se rencontre dans tous les cas ou il est nécessaire de déshumidifier l'air contenu dans une enceinte. En général, pour déshumidifier l'air contenu dans une enceinte, on fait passer l'air de cette enceinte sur une batterie froide ou l'on condense une partie de la vapeur d'eau contenue dans cet air, et on souffle l'air froid saturé ainsi obtenu dans l'enceinte avec une vitesse que l'on détermine en fonction de l'induction que l'on désire obtenir ; on procède de sorte que l'écart de température avec la température ambiante est réduit en meme temps que l'humidité relative de l'air soufflé est diminuée. Lorsque l'on ne désire pays obtenir une induction et qu'au contraire on souhaite souffler l'air déshumidifié à faible vitesse, on réchauffe l'air soufflé par un échangeur alimenté en fluide chaud ou par un moyen de chauffage électrique. On conçoit que, dans une telle installation de déshumidification, le problème du réchauffage de l'air froid saturé est pris en considération dans le bilan énergétique, qui, du fait de la nécessité de procéder à ce réchauffage, se trouve donc défavorable. L'invention a pour but une installation de déshumidification dans laquelle on réchauffe l'air froid saturé par des moyens permettant à l'installation de fonctionner avec un bilan énergétique beaucoup plus favorable. L'invention a pour but une installation de déshumidification dans laquelle la source de chaleur supplémentaire nécessaire au réchauffage de l'air froid saturé est tout simplement supprimée. L'installation de déshumidification de l'air conforme à l'invention comporte - une batterie thermo-électrique, fonctionnant en pompe à chaleur entre l'air humide extrait de l'enceinte à déshumidifier et un -fluide secondaire, - et un échangeur de chaleur, traversé d'une part par l'air froid saturé issu de la batterie -thermo-élec trique, et d'autre part par le fluide secondaire chaud issu de la batterie thermo-électrique, l'air froid saturé ainsi réchauffé étant réintroduit dans la sus dite enceinte. Grâce à cette disposition, la chaleur qui est extraite de l'air humide dans la batterie thermo-électrique et qui s'ajoute à l'équivalent calorifique de la puissance électrique dissipée dans la batterie thermoélectrique est transférée en partie à l'air froid saturé, de sorte que la perte de chaleur du fluide secondaire est diminuée, ce qui améliore le coefficient de performance (rapport de la puissance frigorifique à la différence entre la puissance calorique et la puissance frigorifique) de la pompe à chaleur formée par la batterie thermo-électrique. Pour obtenir le réglage du point de rosée de l'enceinte où se trouve le déshumidificateur, on règle le débit d'eau condensée en agissant sur la puissance électrique dissipée dans les thermo-éléments de la batterie thermo -électrique. Selon une disposition avantageuse de l'invention, le réglage de la température et/ou du degré hygrométrique résiduel de l'air issu de l'échangeur et destiné à etre réintroduit dans l'enceinte est effectué en dérivant une partie de l'air froid saturé à l'entrée dudit échangeur et en mélangeant cette partie dérivée en aval du susdit échangeur. Selon une autre disposition avantageuse de l'invention, le réglage de la température et/ou du degré hygrométrique résiduel de l'air issu de l'échangeur et destiné à être réintroduit dans l'enceinte est effectué en agissant sur le débit du fluide secondaire. L'invention consiste, mis à part les dispositions dont il vient d'être question, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. L'invention pourra de toute façon être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels compléments de description et dessin sont relatifs à un mode de réalisation de l'invention et ne comporte bien entendu aucun caractère limitatif La figure unique de ce dessin est une vue schématique de l'installation de déshumidification de l'air conforme à l'invention. Cette installation comporte - une batterie thermo-électrique 1, traversée d'une part par l'air humide (flèche II) extrait de l'enceinte à déshumidifier, et d'autre part par un fluide secon daire (flèche III), - et un échangeur de chaleur 4, traversé d'une part par l'air froid saturé (fleche V) issu de la batterie thermo-électrique 1, et d'autre part par le fluide secondaire (flèche VI) issu de la batterie thermo électrique 1. L'air saturé réchauffé-(fleche VII) est alors réintroduit à faible vitesse dans enceinte en question. Le bilan énergétique d'une telle installation de déshumidification de l'air est plus avantageux que celui d'une installation classique faisant appel à une source de chaleur indépendante pour réchauffer l'air froid saturé avant de le réintroduire dans l'enceinte à déshumidifier. En effet, la chaleur qui est extraite de l'air humide dans la batterie thermo-électrique et qui s'ajoute à la puissance électrique dissipée dans cette batterie thermo-électrique est transférée en partie à l'air froid saturé de sorte que la perte de chaleur du fluide secondaire est diminuée. Le coefficient de performance de la batterie thermo-électrique fonctionnant en pompe à chaleur, défini comme étant le rapport puissance frigorifique (puissance calorique - puissance frigorifique) se trouve donc amélioré. Par exemple, à l'entrée de la batterie thermoélectrique 1, l'air humide est à 20"C. Sa température à la sortie de la batterie thermo-électrique 1 est abaissée à 13,5"C. Avec une puissance de froid de 1600 W et une puissance électrique de 1700 W, on évacue dans le fluide chaud une puissance de 3300 W (1600 W + 1700W). Mais ce fluide chaud, en passant dans l'échangeur 4 perd 700 W qui permettent de réchauffer l'air humide de 13,5"C à 18,2"C en abaissant son humidité de 100 % à 73 %. Le coefficient de performances qui était de 1600 / (3300 - 1600) = 0,94 se trouve donc porté à 1600 / (3300 - 1600 - 700) t 1,60. En ce qui concerne la batterie thermo-électrique 1, elle comporte - une pluralité de thermo-éléments 8 (dont un seul est montré sur la figure), - une source de courant 9 alimentant en courant continu les susdits thermo-éléments 8, - des surfaces d'échange thermique chaude 10 et froide 11 coopérant respectivement avec les deux faces chaude et froide de chacun des susdits thermo-éléments. Des moyens 12 pour régler la puissance électrique dissipée dans les thermo-éléments 8 de la batterie thermo-électrique permettent de régler le débit d'eau condensée dans la batterie et par suite la température de rosée de l'enceinte à déshumidifier. Pour régler la température et/ou le degré hygrométrique résiduel de l'air issu de l'échangeur 4 (flèche VII) et qui est réintroduit dans l'enceinte, on peut avoir recours à l'une des deux dispositions avantageuses indiquées ci-dessous. Selon la première de ces dispositions, il est prévu de dériver, dans un circuit 13 muni de moyens de réglage de débit 14, une partie de l'air froid saturé à l'entrée de l'échangeur 4 et de mélanger cette partie dérivée en aval de l'échangeur 4. Selon la deuxième de ces dispositions, il est prévu de régler, par exemple au moyen d'une pompe a débit réglable 15, le débit du fluide secondaire. Le fluide secondaire peut être constitué par de l'air ou de l'eau. REVENDICATIONS 1. Installation de déshumidification de l'air, caractérisée par le fait qu'elle comporte - une batterie thermo-électrique (1) traversée d'une part par l'air humide (flèche Il) extrait de l'enceinte à déshumidifier et d'autre part par un fluide secondaire (flèche III), - un échangeur de chaleur (4) traversé d'une part par l'air froid saturé (flèche V) issu de la batterie thermo-électrique (1) et d'autre part par le fluide secondaire (flèche VI) issu de la batterie thermo électrique (1), l'air froid saturé ainsi rechauffé étant réintroduit dans la susdite enceinte, ce grâce à quoi la chaleur qui est extraite de 1 ' air humide dans la batterie thermo-électrique et qui s'ajoute à la puissance électrique dissipée dans la batterie thermo-électrique est transférée en partie à l'air froid saturé de sorte que la perte de chaleur du fluide secondaire est diminuée, ce qui améliore le coefficient de performance de la batterie thermo-électrique. 2. Installation de déshumidification selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le réglage de la -teneur en eau de l'air issu de l'échangeur (4) et destiné à être réintroduit dans l'enceinte est effectué en agissant sur la puissance électrique dissipée dans les thermo-éléments de la batterie thermo-électrique. 3. Installation de déshumidification selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le réglage de la température et/ou du degré hygrométrique résiduel de l'air issu de l'échangeur (4) et destiné à être réintroduit dans l'enceinte est effectué en dérivant une partie de l'air froid saturé à l'entrée dudit échangeur et en mélangeant cette partie dérivée en aval du susdit échangeur. 4. Installation de déshumidification selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le réglage de la température et/ou du degré hygrométrique résiduel de l'air issu de l'échangeur (4) et destiné à être réintroduit dans l'enceinte est effectué en agissant sur le débit du fluide secondaire