Brevet FR2693736A1 — publié le 19940121

- o 1- RÉFRIGÉRANT POUR PRODUIRE DE LA GLACE CONTEXTE DE L'INVENTION DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un réfrigérant pour produire de la glace Plus précisément, l'invention concerne un réfrigérant faiblement soluble dans l'eau pour10 stocker de la chaleur dans de la glace (stockage de chaleur dans la glace) du type à contact direct, c'est-à- dire dans lequel on congèle de l'eau en mettant le réfrigérant en contact direct avec l'eau et en évaporant le réfrigérant, lequel réfrigérant est hautement résistant15 à la combustion et présente une grande stabilité chimique. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Depuis plusieurs années, la demande annuelle crête d'énergie électrique pour systèmes domestiques est de plus en plus liée à la demande de réfrigération Pour abaisser l'importance de cette demande crête, on s'est intéressé à des systèmes de refroidissement par stockage de chaleur dans de la glace utilisant de l'énergie électrique pendant la nuit, aux heures creuses et on a entrepris la25 réalisation de systèmes réels stockant de la chaleur dans de la glace dans le but de refroidir des bâtiments et des installations industrielles. Cependant, l'utilisation de ces systèmes de stockage de la chaleur dans de la glace ne s'est pas beaucoup répandue en raison du coût et des performances qu'ils présentent encore aujourd'hui Dans le but d'en étendre le domaine d'application, on a proposé un système dit de fabrication de glace par contact direct; c'est-à-dire un système de fabrication de glace utilisant un cycle de35 réfrigération dans lequel un réfrigérant est mis en contact direct avec de l'eau pour fabriquer de la glace. Ceci permet non seulement de s'attendre à une amélioration du rendement de fonctionnement résultant d'un échange b. -2- thermique plus efficace par contact direct du réfrigérant avec l'eau, mais également à une diminution des coûts résultant de l'élimination de l'échangeur de chaleur permettant de fabriquer la glace.5 Divers types de systèmes de fabrication de glace par contact direct ont été proposés, mais les conditions suivantes doivent souvent être imposées aux réfrigérants, quel que soit le type de système utilisé: (a) Insolubilité à l'eau (faible solubilité dans l'eau) (b) Absence d'hydrolyse et stabilité chimique même après une utilisation prolongée (c) Absence de clathration (absence de formation d'un clathrate du réfrigérant dans l'eau, ou d'un hydrate du réfrigérant). La condition (a) mentionnée ci-dessus est nécessaire pour évaporer le réfrigérant afin que celui-ci remplisse son rôle de réfrigérant, car s'il est dissout dans de20 l'eau, il devient difficile d'évaporer le réfrigérant La condition (b) ci-dessus est nécessaire pour pouvoir utiliser le solvant pendant une longue période à l'état fermé de façon étanche dans le récipient de fabrication de glace qui comporte une série de dispositifs destinés au25 cycle de réfrigération La condition (c) ci-dessus est nécessaire, car si le réfrigérant se transforme en clathrate, les molécules de réfrigérant perdent leur activité du fait de leur inclusion dans des cavités du réseau cristallin de l'eau, de sorte que pour pouvoir30 conserver une quantité suffisante de molécules réfrigérantes actives dans un récipient de fabrication de glace afin de conserver leur aptitude à fabriquer de la glace, la quantité du réfrigérant à conserver de façon étanche dans le récipient de fabrication de glace devient très importante ( 10 à 30 % en poids de l'eau qu'il contient). Les systèmes de fabrication de glace par contact direct les plus courants utilisent l'un ou l'autre des composés suivants en tant que réfrigérants répondant aux exigences mentionnées ci-dessus:5 ( 1) R 114 (dichlorotétrafluoréthane) ( 2) RC 318 (octafluorocyclobutane) ( 3) Pentane Cependant, le R 114 ( 1) mentionné ci-dessus présente l'inconvénient qu'il s'hydrolyse légèrement et produit de l'acide chlorhydrique et d'autres composés de ce type, de telle sorte que le récipient de fabrication de glace doit être fait d'acier inoxydable, ce qui conduit à une augmentation des coûts En outre, il présente un danger de destruction de la couche d'ozone stratosphérique et par15 conséquent, ne peut être utilisé aujourd'hui pour des raisons de protection de l'environnement. Le réfrigérant RC 318 ( 2) mentionné ci-dessus ne contient pas de chlore et ne présente pas le danger de destruction de la couche d'ozone stratosphérique Sa20 pression de saturation à la température ambiante est cependant plus élevée que celle du R 114 et nécessite donc un réservoir de stockage de chaleur plus résistant que dans le cas du R 114, ce qui conduit à une augmentation des coûts Plus précisément, sa pression de saturation à 00 C,25 lorsqu'il coexiste avec de la glace, est de 1,3 kg/cm 2 ( 128 k Pa) en pression absolue, mais sa pression de saturation à la température ambiante, c'est-à-dire à 250 C, s'élève à 3, 2 kg/cm 2 ( 314 k Pa) en pression absolue Par conséquent, il devient nécessaire de munir le réservoir de30 stockage de chaleur de diverses armatures, aussi bien pendant sa fabrication que pendant son fonctionnement, de façon à répondre aux exigences de sécurité des diverses lois et réglementations en vigueur comme par exemple le "Code de Sécurité pour les Réservoirs sous Pression". Comme le réservoir de stockage de chaleur doit avoir un volume proportionnel à la quantité de chaleur que l'on souhaite stocker, ce réservoir constitue l'un des principaux facteurs affectant ou augmentant le coût des 4 - systèmes de fabrication de glace par contact direct Par conséquent, il est très important de pouvoir réduire le coût du réservoir de stockage de la chaleur dans le but de répandre l'utilisation des systèmes de fabrication de5 glace par contact direct. Le pentane constituant le réfrigérant ( 3) ci-dessus ne présente pas de danger de destruction de la couche d'ozone, ne s'hydrolyse pas, présente une faible pression de saturation (inférieure à la pression atmosphérique ou10 négative par rapport à celle-ci), à la température ambiante, et présente un point d'ébullition de 36 à la pression atmosphérique Par conséquent, le coût du réservoir de stockage de la chaleur dans le cas du pentane comme réfrigérant est plus faible Cependant, le pentane15 est fortement combustible et nécessite certaines mesures de sécurité Par ailleurs, le pentane peut être sujet à une activation biologique et peut se décomposer du fait de cette activation, c'est-à-dire qu'il peut alimenter des micro-organismes tels que des bactéries anaérobies, etc.20 L'un des buts de la présente invention est de fournir un réfrigérant faiblement soluble dans l'eau pour produire de la glace, qui soit pratiquement incombustible, ne présente aucun risque de destruction de la couche d'ozone stratosphérique et s'évapore au contact de l'eau.25 RÉSUME DE L'INVENTION Les propriétés physiques et chimiques exigées du réfrigérant à utiliser dans un système de fabrication de glace par contact direct, peuvent se résumer de la façon30 suivante: (a) Faible solubilité à l'eau (b) Absence d'hydrolyse et stabilité chimique, même après une utilisation prolongée (c) Absence de formation de clathrate (d) Non destruction de la couche d'ozone atmosphérique (e) Faible pression de saturation à la température ambiante (de préférence une pression de saturation inférieure à la pression atmosphérique à la - température ambiante) et pression de saturation pas trop basse à la température de formation de la glace (de préférence une pression de saturation inférieure à la pression atmosphérique mais non inférieure à 100 Torr ( 13 k Pa) à 00 C). Si la pression de saturation à la température de formation de la glace est inférieure à 100 Torr, il devient techniquement difficile de produire un cycle de réfrigération du type à compression de vapeur ayant un rendement élevé. (f) Incombustibilité presque totale (g) Absence de décomposition par des micro-organismes (h) Absence de caractère toxique. En ce qui concerne la stabilité chimique et l'incombustibilité du réfrigérant, la demanderesse s'est intéressée aux fluorocarbures Plus précisément, l'énergie de liaison entre le fluor et le carbone dans les fluorocarbures ( 116 kcal/mole) est plus élevée que l'énergie de liaison entre l'hydrogène et le carbone d'un20 hydrocarbure ( 99,5 kcal/mole) et la chaîne carbonée de l'hydrocarbure est sous la forme la plus réduite alors que la chaîne carbonée du fluorocarbure est dans l'état le plus oxydé possible Par conséquent, les fluorocarbures ont une grande résistance à l'oxydation et sont25 incombustibles La demanderesse a également noté le fait que divers types de fluoropentane pouvaient être utilisés, car même lorsque la totalité des atomes d'hydrogène du pentane normal sont remplacés par des atomes de fluor pour produire du perfluoropentane normal,30 leurs points d'ébullition varient faiblement, à savoir que le point d'ébullition du pentane normal est de 36,10 C et le que point d'ébullition du perfluoropentane normal est de 29,50 C. La demanderesse est parvenue à mettre au point un nouveau réfrigérant pour produire de la glace en essayant des composés obtenus par remplacement d'atomes d'hydrogène du pentane par des atomes de fluor, en se fondant sur des résultats d'études antérieures concernant les systèmes 6 - classiques de fabrication de la glace par contact direct, et sur des résultats de recherche et de développement effectués par la demanderesse sur les propriétés des fluorocarbures mentionnées ci-dessus. 5 Le réfrigérant permettant de produire de la glace conformément à l'invention s'évapore alors qu'il est en contact direct avec l'eau en refroidissant et en congelant l'eau en glace du fait de sa chaleur latente d'évaporation.10 Des exemples de compositions de réfrigérant de ce type sont donnés ci-après: ( 1) Une composition contenant du perfluoropentane comme constituant majeur, ( 2) la composition ( 1) ci-dessus dans laquelle le perfluoropentane est le perfluoropentane normal (n C 5 F 12), ( 3) La composition ( 1) ci- dessus dans laquelle le perfluoropentane et le cycloperfluoropentane ou l'isoperfluoropentane (C 5 F 12), ( 4) Une composition contenant du fluorhydropentane (C 5 Fn H 12 _n, kn 11) comme constituant majeur, ( 5) Une composition contenant un constituant majeur formé de fluorohydropentane (C 5 Fn H 12-n, 1 rendre pratiquement incombustible le réfrigérant. Le perfluoropentane de la composition ( 1) ci-dessus présente toutes les propriétés (a) à (h) mentionnées ci- dessus et exigées du réfrigérant d'un système de fabrication de glace par contact direct En ce qui concerne la configuration des atomes de carbone dans le35 perfluoropentane, le perfluoropentane normal (n C 5 F 12) de la composition ( 2) ci-dessus présente une chaîne droite, le cycloperfluoropentane de la composition ( 3) ci-dessus présente une forme cyclique et l'isoperfluoropentane (C 5 F 12) de la composition ( 3) ci-dessus présente une chaîne de forme ramifiée A l'heure actuelle, le perfluoropentane est le plus facile à obtenir parmi les trois types de perfluoropentane mentionnés ci-dessus En5 ce qui concerne les propriétés du réfrigérant pour le stockage de chaleur dans de la glace par fabrication de glace par contact direct, il ne semble pas y avoir de différence notable entre le cycloperfluoropentane et l'isoperfluoropentane car leurs points d'ébullition sont10 pratiquement égaux. Le fluorhydropentane de la composition ( 4) ci-dessus est un composé dont la molécule comporte cinq atomes de carbone, ce composé étant formé par substitution partielle des atomes d'hydrogène d'un pentane dont la chaîne est15 droite, cyclique ou ramifiée, par des atomes de fluor La raison pour laquelle on remplace un à onze atomes d'hydrogène de la molécule de pentane par des atomes de fluor est que l'on peut s'attendre à ce qu'un composé dérivé par substitution d'au moins un atome d'hydrogène20 par un atome de fluor, soit sujet à une amélioration des propriétés mentionnées ci-dessus, qui sont exigées d'un réfrigérant pour fabrication de glace par contact direct, en particulier en ce qui concerne son incombustibilité et son inactivité biologique On peut également s'attendre à25 ce que les propriétés ci- dessus qui sont exigées du réfrigérant soient encore améliorées, du fait de l'augmentation du nombre d'atomes de fluor remplaçant les atomes d'hydrogène Cependant, en ce qui concerne les caractéristiques thermodynamiques du réfrigérant, comme30 par exemple la chaleur latente d'évaporation, etc, les caractéristiques thermodynamiques sont d'autant meilleures que le nombre d'atomes d'hydrogène est élevé Il est à noter que si une quantité relativement importante de fluorhydropentane est produite, son coût peut s'abaisser35 davantage que celui du perfluoropentane. Le mélange de fluorhydropentane et de perfluoropentane de la composition ( 5) ci-dessus peut bien 8 - sûr être également utilisé comme réfrigérant pour stockage de chaleur par fabrication de glace par contact direct. Si un réfrigérant est préparé par mélange de pentane combustible avec une quantité suffisante de fluorhydropentane et/ou de perfluoropentane pour fabriquer un réfrigérant pratiquement incombustible, comme c'est le cas de la composition ( 6) ci-dessus, ce réfrigérant peut être utilisé en toute sécurité dans un système de stockage de chaleur dans de la glace par fabrication de glace par contact direct Le problème de la décomposition du réfrigérant par des bactéries anaérobies peut être résolu par utilisation d'un germicide approprié, etc Le perfluoropentane et le fluorhydropentane sont des dérivés d'unhydrocarbure comportant cinq atomes de carbone dans chacune de ses molécules, c'est-à-dire du pentane La raison pour laquelle on n'utilise pas de dérivés d'hydrocarbure contenant six atomes de carbone ou davantage réside dans le fait que si l'on tentait d'utiliser un perfluorocarbure ayant six atomes de carbone20 ou davantage comme réfrigérant pour stockage de chaleur dans de la glace par fabrication de glace par contact direct mettant en jeu un changement de phase, la pression de saturation à la température du point de congélation de l'eau, qui est de 00 C, diminuerait beaucoup et pourrait25 par exemple descendre à 80 Torr ( 8 k Pa) ou moins, et que le compresseur du cycle de réfrigération doit pouvoir aspirer un grand volume de réfrigérant gazeux, ce qui augmente les dimensions du compresseur et par là même, celles des canalisations d'admission et d'évacuation des30 gaz du compresseur et le coût des équipements En outre, les pertes mécaniques du compresseur et d'autres éléments, augmentent également et il devient difficile d'obtenir un cycle de réfrigération efficace du type à compression de gaz.35 Par ailleurs, la raison pour laquelle on n'utilise pas de perfluorocarbures et de fluorhydrocarbures dérivés d'un hydrocarbure comportant quatre atomes de carbone ou moins, est que, dans le cas de ces hydrocarbures qui 9 comportent quatre atomes de carbone ou moins, la pression de saturation à température ambiante est élevée et que le coût de fabrication des réservoirs de stockage de la chaleur augmente pour les raisons décrites précédemment.5 De ce fait, parmi les dérivés des divers hydrocarbures, le fluorocarbure contenant cinq atomes de carbone, à savoir le fluoropentane, est celui qui convient le mieux comme réfrigérant pour fabrication de glace par contact direct. On notera qu'un perfluorocarbure contenant cinq atomes de carbone peut être utilisé comme réfrigérant pour des machines de réfrigération de type centrifuge (turbo) en remplacement du Fréon RI 1 Cependant, le réfrigérant de l'invention est mis en contact direct avec l'eau de façon à améliorer le rendement de stockage de chaleur dans de la glace par fabrication de glace par contact direct, et ne constitue pas un simple réfrigérant de remplacement pour des machines de réfrigération utilisant du Fréon. On savait depuis longtemps qu'un perfluorocarbure contenant six atomes de carbone ou davantage pouvait être utilisé comme solution antigel ou comme véhicule thermique à haut point d'ébullition (sous la marque commerciale "Fluorinert" déposée par la 3 M Corporation des Etats Unis d'Amérique) Un système de stockage de chaleur dans de la glace peut être réalisé par utilisation de fluor inerte;25 c'est-à-dire que du fluor inerte peut être refroidi à environ -61 C par une machine de réfrigération classique (machine de réfrigération utilisant du Fréon) et le Fluorinert refroidi peut être mis en circulation en tant que saumure insoluble (liquide antigel) tout en étant mis30 en contact direct avec de l'eau de façon à ce que l'eau soit congelée en glace en emmagasinant de l'énergie. Cependant, ce système de stockage de chaleur dans de la glace n'utilise le réfrigérant que comme véhicule thermique dans le but unique de transférer de la chaleur35 sensible et aucune transition de phase (de la phase gazeuse à la phase liquide) du réfrigérant n'est provoquée lorsqu'il est en contact avec de l'eau Par conséquent, le système de stockage de chaleur dans de la glace mentionné - ci-dessus utilisant du fluor inerte, n'est pas capable d'atteindre les rendements élevés qui ne sont possibles que lorsqu'on utilise la chaleur latente d'évaporation d'un réfrigérant tel que celui de l'invention.5 BREVE DESCRIPTION DU DESSIN On se référera au dessin unique annexé pour une meilleure compréhension de l'invention Selon ce dessin: la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un mode de réalisation du système de stockage de chaleur dans de la glace du type à contact direct utilisant un réfrigérant conforme à l'invention. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DU MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRE Avant de passer aux détails du mode de réalisation préféré, on décrira le principe de fonctionnement de l'invention en se référant à la figure 1 De l'eau désaérée et un réfrigérant désaéré sont introduits dans un espace sous vide dans la partie supérieure 3 d'un20 réservoir d'eau 1 et le réfrigérant se trouvant dans le réservoir d'eau 1 est extrait et comprimé par un compresseur 7 de façon à être transféré vers un condenseur 9 Après avoir été liquéfié dans le condenseur 9, le réfrigérant en phase liquide est mélangé à de l'eau dans un mélangeur 30 ou par la buse 32, sous une pression suffisamment élevée par rapport à la pression de saturation Po du réfrigérant à O C (pour empêcher l'eau de congeler en amont de la buse) Le liquide mélangé obtenu est éjecté par la buse 32 dans l'espace formé à30 l'intérieur du réservoir d'eau 1 sous une pression égale ou inférieure à la pression de saturation PO mentionnée ci-dessus, le réfrigérant s'évapore et l'eau est refroidie et congelée par la chaleur latente d'évaporation du réfrigérant Par conséquent, un stockage de chaleur dans35 de la glace par fabrication de glace par contact direct est ainsi effectué. Le réfrigérant de l'invention est 1 e perfluoropentane avec ou sans fluorhydropentane il - (C 5 Fn H 12-n, lens 11), ou un mélange de pentane et d'une quantité de fluorhydropentane (C 5 Fn H 12 n, lnsll) et/ou de perfluoropentane, suffisante pour rendre le mélange sensiblement incombustible Par conséquent, avec le5 réfrigérant de l'invention, les risques de combustion sont faibles et les dangers de destruction de la couche d'ozone stratosphérique sont peu importants. Le but de l'invention, qui est de fournir un réfrigérant produisant de la glace qui s'évapore sans risque de destruction de la couche d'ozone stratosphérique, est ainsi atteint. La figure 1 représente un mode de réalisation d'un système de stockage de chaleur dans de la glace par fabrication de glace par contact direct qui utilise un15 réfrigérant conforme à l'invention Un réservoir de stockage de chaleur ou un réservoir d'eau 1, est constitué d'un acier pouvant être mis sous vide Comme le réfrigérant de l'invention ne s'hydrolyse pas et ne produit pas d'acide, aucun traitement anticorrosion n'est20 nécessaire et le réservoir d'eau 1 peut être fabriqué à faible coût. Un compresseur sans huile 7 est utilisé pour extraire le réfrigérant de l'espace supérieur 3 du réservoir 1 par l'intermédiaire d'une canalisation25 d'aspiration de gaz réfrigérant 6 La raison pour laquelle on utilise un compresseur sans huile 7 est que, si l'on utilise un compresseur utilisant de l'huile pour lubrifier un cylindre, cette huile peut sortir du compresseur 7 et pénétrer dans la canalisation de sortie du réfrigérant 8,30 et cette huile évacuée peut atteindre le réservoir d'eau 1 et y rester, ce qui peut conduire à une accumulation d'huile dans le réservoir d'eau 1 Une fois qu'elle s'est accumulée dans le réservoir d'eau 1, il est difficile de recycler cette huile vers le compresseur 7 Comme35 compresseur sans huile, on peut utiliser un compresseur de type alternatif (mouvement alterné) et de type à vis pour les systèmes de petite dimensions, et un compresseur de 12 - type turbo (centrifuge) pour les systèmes de grandes dimensions. Un condenseur 9, qui reçoit du réfrigérant comprimé du compresseur 7 par l'intermédiaire de sa canalisation de sortie de gaz réfrigérant 8 peut être du type à refroidissement par de l'eau utilisant de l'eau de refroidissement provenant d'une tour de refroidissement ou du type à refroidissement par de l'air utilisant une ventilation forcée entraînée par une soufflante pour10 produire un rayonnement thermique. Un piège à gaz 10 interrompt le passage du réfrigérant gazeux non condensé et ne laisse passer que du réfrigérant condensé ou liquéfié Dans l'exemple illustré, une réduction de la pression partielle est effectuée à ce15 stade Le réfrigérant en circulation peut contenir de l'eau (en petite quantité) et pour empêcher que cette eau ne se congèle lors de la réduction de la pression partielle, le degré de diminution de la pression partielle est limité de façon à maintenir la température de20 saturation du réfrigérant à une valeur supérieure à 00 C (par exemple dans le cas du perfluoropentane, une diminution de pression jusqu'à environ 450 Torr) Le réfrigérant est ensuite mélangé à de l'eau froide provenant de la canalisation de retour d'eau froide 18, et25 le mélange eau-réfrigérant est éjecté par une buse 32 à l'intérieur de l'espace supérieur 3 du réservoir d'eau 1 et sa pression est par exemple abaissée à environ 200 Torr dans le cas du perfluoropentane Il en résulte que la température de saturation du réfrigérant s'abaisse à 00 C30 ou moins, ce qui provoque la formation de glace Le symbole 2 c dans le dessin désigne un mélange de gouttelettes de glace (ou d'eau) et de gouttelettes de réfrigérant et de gaz produit par l'éjection du mélange eau-réfrigérant Lorsque la température de l'eau dans le35 réservoir d'eau 1 est élevée, l'eau de retour éjectée peut ne pas se congeler immédiatement et peut parfois simplement refroidir l'eau se trouvant dans le réservoir d'eau 1. 13 - Une partie du réfrigérant liquide éjecté peut ne pas s'évaporer et pénétrer dans l'eau se trouvant dans le réservoir d'eau 1 Si le réfrigérant contient un grand nombre d'atomes de fluor dans sa molécule et a un poids5 spécifique plus important que celui de l'eau, il se sédimente au fond du réservoir d'eau 1 Le réfrigérant sédimenté est extrait du fond du réservoir 1 en même temps que de l'eau froide par une pompe de mise en circulation d'eau froide 15 et est de nouveau renvoyé vers la buse 3210 de façon à être éjecté en même temps que l'eau, de sorte que le réfrigérant s'évapore dans l'espace supérieur 3 ou s'évapore de la surface de la glace flottante ou de la surface ou de l'intérieur de l'eau se trouvant dans le réservoir d'eau 1 Si le réfrigérant possède un petit15 nombre d'atomes de fluor dans sa molécule et a un poids spécifique inférieur à celui de l'eau, il s'évapore de la glace flottante ou de la surface ou de l'intérieur de l'eau se trouvant dans le réservoir d'eau 1. L'eau froide 2 b se trouvant au fond du réservoir 1 est extraite vers une canalisation de sortie d'eau de refroidissement 14 par la pompe de mise en circulation d'eau froide 15 et est transférée vers un échangeur de chaleur à eau froide 16 puis vers une canalisation de retour d'eau froide 17 A l'extrémité de la canalisation25 de retour 17, l'eau froide renvoyée est mélangée au réfrigérant liquide (qui contient éventuellement du gaz réfrigérant restant) provenant du piège à gaz 10 Pour assurer un mélange intime entre l'eau froide et le réfrigérant liquide, un mélangeur 30 de type statique30 (comportant des aubes de guidage, etc) ou du type dynamique (avec des aubes rotatives etc) peut être utilisé comme indiqué dans le dessin La buse 32 pour éjecter le mélange de réfrigérant et d'eau froide doit disperser ou répartir les particules éjectées dans une zone étendue et est de préférence du type à plusieurs buses (à orifices multiples) ou du type à buse rotative. La glace ainsi produite flotte tout d'abord sur la surface supérieure de l'eau dans le réservoir d'eau 1, 14 - puis sur la couche de glace précédente de façon à s'y empiler et à former des couches de glace empilées Les couches de glace empilées remplissent le réservoir d'eau 1 jusqu'à son fond, en un certain temps qui dépend de la5 taille du réservoir d'eau 1 et de la capacité du système de fabrication de glace par contact direct, par exemple en environ dix heures Le symbole 2 a du dessin indique le mélange eau-glace se trouvant dans la partie intermédiaire du réservoir d'eau 1 Lorsque le réservoir d'eau 1 est10 rempli de cette glace, ceci peut être détecté par un moyen approprié (non représenté) qui produit un signal pour interrompre le compresseur 7. Lors d'une opération de refroidissement (provoquant la fusion de la glace), un climatiseur 18 fait fonctionner sa pompe à eau froide 19 pour fournir de l'eau froide provenant de l'échangeur de chaleur à eau froide 16, à son serpentin de refroidissement d'air 21, par l'intermédiaire d'une canalisation d'amenée 20 L'échangeur de chaleur à eau froide 16 produit un échange de chaleur entre l'eau20 froide du climatiseur 18 et celle du réservoir d'eau 1. Une soufflante 22 souffle de l'air vers le serpentin de refroidissement d'air 21 pour refroidir l'air ainsi soufflé L'eau de retour provenant de l'échangeur de chaleur à eau froide 16, qui s'était échauffée en25 transférant sa chaleur cryiogénique au climatiseur 18, est transférée vers la buse 32 et est pulvérisée sur la surface de la glace se trouvant dans le réservoir d'eau 1. L'eau chauffée renvoyée fait fondre la glace se trouvant dans le réservoir 1, à partir de sa surface supérieure.30 Par conséquent, les couches de glace empilées montent progressivement à la façon d'un piston, en permettant à de l'eau froide de pénétrer au travers des interstices se trouvant entre les particules de glace, vers le fond du réservoir d'eau 1 Un clapet anti-retour 11 utilisé dans35 le mode de réalisation illustré sert à empêcher tout écoulement en sens inverse de l'eau, vers la canalisation de réfrigérant liquide 12 lorsque le compresseur 7 est au - repos L'opération de fusion de la glace et l'opération de fabrication de la glace peuvent s'effectuer simultanément. Dans le réservoir d'eau 1, la fabrication de glace et la fusion de laglace s'effectuent toutes deux par couches au moyen du liquide éjecté par la buse 32 de la façon décrite ci-dessus Par conséquent, il n'est pas nécessaire d'utiliser d'agent de fluidisation de la glace (comme le propylène glycol, etc) en principe, mais un agent de fluidisation approprié peut être ajouté selon les circonstances. Dans le mode de réalisation du système de stockage de chaleur dans de la glace utilisant du perfluoropentane comme réfrigérant, la pression régnant dans l'espace supérieur 3 du réservoir d'eau 1 lorsque celui- ci contient15 de la glace, est d'environ 200 Torr La pression d'admission du compresseur 7 lors d'un fonctionnement du système est légèrement inférieure à la pression régnant dans l'espace supérieur 3 La pression de sortie du compresseur 7 et la pression de condensation du20 réfrigérant sont pratiquement égales à la pression atmosphérique, bien qu'elles dépendent de la température de l'air extérieur Comme la plupart des dispositifs que comporte le système fonctionnent à basse pression (pression négative par rapport à la pression atmosphérique), il est préférable de prévoir un dispositif d'extraction d'air 9 a pour éliminer l'air ayant pu y pénétrer de l'extérieur. Le réfrigérant de l'invention est principalement destiné au stockage de chaleur dans de la glace, mais peut également être utilisé dans des systèmes dÉé réfrigération d'eau Plus précisément, l'évaporateur d'un système de réfrigération d'eau (moyen de réfrigération d'eau tel qu'une machine de réfrigération de type turbo) peut être remplacé par un moyen de fabrication de glace par contact35 direct utilisant le réfrigérant de l'invention, et l'échangeur de chaleur classique du type à plusieurs canalisations peut être éliminé Cela permet de réduire les coûts et d'améliorer le rendement par utilisation d'un 16 échange de chaleur du type à contact direct entre le réfrigérant et l'eau Même si le système de réfrigération d'eau produit de la glace de façon inopinée, cela ne pose pas de problème La structure du système de5 réfrigération d'eau est pratiquement identique à celle de la figure 1 et n'est donc pas illustrée à titre d'exemple. Comme décrit en détail ci-dessus, le réfrigérant de l'invention sert à produire de la glace et convient plus particulièrement à la fabrication de glace par contact10 direct pouvant s'appliquer à un stockage de chaleur dans de la glace, etc, et utilise du perfluoropentane et/ou du fluorhydropentane qui sont des dérivés du pentane obtenus en remplaçant leurs atomes d'hydrogène par des atomes de fluor Par conséquent les effets intéressants mentionnés15 ci-dessous sont obtenus. ( 1) Les risques d'incendie résultant de la combustibilité du réfrigérant peuvent être éliminés des installations qui l'utilisent, comme par exemple des systèmes de stockage de la chaleur dans de la glace, etc ( 2) Les risques de destruction de la couche d'ozone stratosphérique résultant de l'utilisation d'un réfrigérant sont éliminés, et il devient possible de construire des installations de stockage de chaleur dans de la glace etc, qui ne présentent plus ces dangers. ( 3) Il ne se forme pas d'acide par hydrolyse du réfrigérant Par conséquent, aucun traitement anticorrosion n'est nécessaire et on peut faire l'économie des coûts que cela implique. ( 4) Il est inutile d'utiliser un agent de fluidisation de la glace, du moins en principe. ( 5) Les problèmes empêchant la fabrication à grande échelle de la glace par contact direct pour stockage de chaleur dans de la glace ou pour d'autres applications, sont ainsi résolus; c'est ainsi que les problèmes de combustibilité, de destruction de la couche d'ozone stratosphérique, de stabilité chimique, de formation de clathrate, de pression à la 17 - température ambiante, de résistance aux micro- organismes et d'absence de toxicité pour l'être humain ou les animaux sont résolus Cela favorise la mise en pratique de la fabrication de glace par contact direct. 18 - REVENDICATIONS 1 Réfrigérant faiblement soluble dans l'eau pour produire de la glace en étant mis en contact direct en phase liquide avec de l'eau de façon à s'évaporer tout en extrayant de la chaleur de l'eau, ledit réfrigérant étant essentiellement constitué de perfluoropentane. 2 Réfrigérant selon la revendication 1, dans lequel la pression de saturation du réfrigérant à la température ambiante est inférieure à la pression atmosphérique et la pression de saturation du réfrigérant à O C est supérieure à 100 k Pa, mais inférieure à la pression atmosphérique. 3 Réfrigérant selon la revendication 1, dans lequel ledit perfluoropentane est le perfluoropentane normal (n C 5 F 12). 4 Réfrigérant selon la revendication 1, dans lequel ledit perfluoropentane est le cycloperfluoropentane ou l'isoperfluoropentane (C 5 F 12). Réfrigérant faiblement soluble dans l'eau pour produire de la glace en étant mis en contact direct en phase liquide avec de l'eau de façon à s'évaporer tout en extrayant de la chaleur de l'eau, ledit réfrigérant étant essentiellement constitué de fluorhydropentane (C 5 Fn H 12 _n, 1 snel 1). 6 Réfrigérant faiblement soluble dans l'eau pour produire de la glace en étant mis en contact direct en phase liquide avec de l'eau de façon à s'évaporer tout en extrayant de la chaleur de l'eau, ledit réfrigérant étant essentiellement constitué de perfluoropentane et de35 fluorhydropentane (C 5 Fn HI 2-n, 11 N 511). 7 Réfrigérant faiblement soluble dans l'eau pour produire de la glace en étant mis en contact direct en 19 - phase liquide avec de l'eau de façon à s'évaporer tout en extrayant de la chaleur de l'eau, ledit réfrigérant étant essentiellement constitué de pentane et d'une quantité suffisante de perfluoropentane et/ou de fluorhydropentane (C 5 Fn H 12- n, 11 n 111), pour rendre le réfrigérant pratiquement incombustible.