Brevet FR2742216A1 — publié le 19970613

La présente invention conceme un dispositif de déshumidification par pompe à chaleur permettant d'assurer la fonction déshumidification même lorsque le système de volets est en position tout air neuf. On connaît déjà des installations de déshumidification, notamment pour piscines couvertes, comportant un caisson de mélange d'air permettant le fonctionnement tout en recyclage d'air en période d'inoccupation, en admission partielle d'air neuf en période d'occupation, et en tout air neuf en période de déconcentration de chlore du hall de bassin ou en période extrême, lorsque la déshumidification est insuffisante. Ces installations ont notamment fait l'objet des dépôts de brevets d'invention de Jacques BERNIER N" 7503133 du 31/01/75, N" 9201865 du 19/02192, N" 9012975 du 19/10/90. Dans de telles installations, le ou les évaporateurs sont toujours placés dans le flux d'air extrait et assurent la récupération de chaleur de celuici en période tout air neuf, et fonctionnent en déshumidification lorsque l'installation fonctionne en recyclage d'air. Ces installations présentent l'inconvénient de n'assurer que la récupération de chaleur en position tout air neuf et de ne plus jouer le rôle de déshumidificateur, seul l'air neuf plus sec que l'air extrait jouant alors ce rôle. II est donc nécessaire dans ce cas d'augmenter le débit d'air ou de laisser dériver vers le haut i'humidité relative de l'air du hall du bassin. C'est d'une manière générale un but de l'invention de fournir une installation de déshumidification qui ne présente pas le inconvénients des installations connues. C'est en particulier un but de l'invention de permettre la déshumidification de l'air même lorsque le système est en position tout air neuf. Une installation de déshumidification selon l'invention comporte au moins un évaporateur placé sur le circuit de l'air neuf. Selon une autre caractéristique de l'invention, un ou plusieurs évaporateurs placés sur le circuit d'air repris assurent la récupération de chaleur en position tout air neuf et la fonction déshumidification en position recyclage. L'invention sera bien comprise par la description qui suit faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est un schéma d'une installation selon l'invention comportant un ou plusieurs évaporateurs placés sur le circuit d'air neuf. La figure 2 est un schéma d'une installation selon l'invention comportant en plus un récupérateur de chaleur. La figure 3 est une variante de l'invention comportant également un ou plusieurs évaporateurs placés sur l'air de reprise . La figure 4 est une variante de l'invention comportant un ou plusieurs condenseurs à eau en complément ou en remplacement des condenseurs à air. Une installation selon l'invention figure 1 comporte un caisson de ventilation (1) comportant des registres (volets) (20), (21), (22) permettant selon leur position de faire fonctionner le système en tout air neuf, les volets (21) et (22) sont alors ouverts et le volet (20) est fermé, ou bien de fonctionner en tout air recyclé, la position des volets est alors inverse. Le positionnement en mélange des volets est également possible. En fonctionnement tout air neuf, l'air neuf est admis dans le caisson par le volet (22), après passage sur le filtre (16) ,il pénètre sur l'évaporateur (10) où il perd son humidité, I'air est ensuite admis sur le condenseur à air (11) où il se réchauffe. L'évaporateur à air est constitué de préférence par une batterie de tubes à ailettes. Un réchauffage final est éventuellement réalisé par l'échangeur (t2). L'air est ensuite soufflé chaud et sec dans le local par l'intermédiaire du ventilateur (14). L'évaporateur (1 0), le condenseur (11) font partie du circuit d'une pompe à chaleur dont l'élément moteur est le compresseur (13). Le ventilateur d'extraction (15) assure la reprise d'air humide du local traité, cet air est rejeté à l'extérieur par le registre (21); dans le cas où le système fonctionne en recyclage. I'air est recyclé par le registre (20). Contrairement aux autres déshumidificateurs du marché, l'évaporateur (10) est placé sur le réseau d'air neuf. Une installation selon l'invention figure 2 comporte en plus un récupérateur de chaleur (31) sur l'air extrait, couplé à l'échangeur (30) placé sur l'air neuf. Le couple (30)+(31) est constitué d'un système de caloduc gravitaire, superposé ou à mèches; il peut être également constitué par un échangeur à plaques ou par des batteries de récupération à circulation d'eau ou autre. Dans ce système, la chaleur récupérée par le dispositif (31) est transférée au dispositif (30).En fonctionnement air recyclé, le dispositif (30)+(31) permet de prérefroidir l'air humide aspiré par le ventilateur (15) avant de pénétrer sur l'évaporateur (10), ce qui améliore de l'ordre de 35% la quantité de vapeur d'eau condensée par le déshumidificateur La figure 3 est une variante comportant un ou plusieurs circuits frigorifiques de pompe à chaleur complémentaires dont le ou les évaporateurs (34) sont placés sur le circuit d'air repris. L'évaporateur (34) assure le rôle de déshumidification en fonctionnement avec air recyclé, I'air passant ensuite par le volet (20) pour être à nouveau déshumidifié par l'évaporateur (10).En fonctionnement tout air neuf, I'évaporateur (34) ne joue qu'un rôle de récupérateur de chaleur, l'air froid étant alors rejeté par l'intermédiaire du volet (21) Les circuits de pompes à chaleur comportant le ou les évaporateurs (34) sont en relation avec un ou plusieurs condenseurs (36) et nécessitent en ou plusieurs compresseurs (33). La figure 4 est une variante de l'invention dans laquelle le ou les condenseurs à air (36) sont remplacés en totalité ou partiellement par un ou plusieurs condenseurs à eau (35). Dans tous les cas de figures l'ordre des différents évaporateurs et condenseurs peut être inversé. Le caisson de mélange pourra comprendre trois registres motonsés. Le principe de régulation est le suivant - I'installation comprend des moyens de régulation de la température de l'air soufflé agissant en priorité sur la récupération de chaleur statique puis sur les évaporateurs récupérateurs placés côté air repris et des moyens de régulation de l'humidité relative du local traité agissant en priorité sur la mise en service des évaporateurs placés côté air soufflé. Des moyens de régulation de la température de l'eau circulant dans les condenseurs à eau seront également prévus. Le fluide frigorigène de travail des circuits de pompes à chaleur pourra être un fluide pur tel le HFC R-134a, mais pourra également être un mélange zéotropique de fluides. Toute la partie thermodynamique composée des évaporateurs, condenseurs, compresseurs, accessoires frigorifiques et récupérateur de chaleur éventuel, sera de préférence placée dans un tiroir amovible (40) glissant dans le caisson (1). L'invention permet de nombreuses applications tant en utilisation en séchage qu'en déshumidification. L'application la plus courante est la déshumidification des piscines couvertes. L'invention n'est pas limitée à la déshumidification ou au séchage de denrées, elle s'applique également à la climatisation et au refroidissement de locaux. REVENDICATIONS 1 Installation de déshumidification par pompe à chaleur comprenant des moyens de transferts de chaleur et des volets de réglage d'air, caractérisée en ce qu'au moins un évaporateur à air (10) où se condense la vapeur d'eau de l'air, est traversé en permanence par le flux d'air soufflé, quelle que soit la position des volets (20) du caisson de mélange air neuf/air recyclé. 2. Installation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le condenseur (11) est placé après l'évaporateur (10) dans le sens de l'air. 3. Installation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif comporte un récupérateur de chaleur (30, 31). 4. Installation selon la revendication 3 caractérisée en ce que le récupérateur de chaleur (30, 31) est du type à caloduc gravitaire, superposé ou à mèches ou est un échangeur à plaques. 5. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un évaporateur à air supplémentaire (34) placé sur le circuit d'air repris, avant le caisson de mélange (20). 6. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que le caisson de mélange comprend trois registres motorisés (20, 21, 22). 7. Installation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le dispositif comporte au moins en condenseur à eau (35) en complément ou en remplacement d'un condenseur à air. 8. Installation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de régulation de la température de l'air soufflé agissant en priorité sur la récupération de chaleur statique puis sur les évaporateurs (10) récupérateurs placés côté air repris et des moyens de régulation de l'humidité relative du local traité agissant en priorité sur la mise en service des évaporateurs placés côté air soufflé. 9. Installation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de régulation de la température de l'eau circulant dans les condenseurs à eau. 10. Installation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le fluide frigorigène de travail des circuits de pompes à chaleur est un mélange zéotropique de fluides. 11. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que toute la partie thermodynamique composée des évaporateurs, condenseurs, compresseurs, accessoires frigorifiques et récupérateur de chaleur éventuel, est placée dans un tiroir amovible (40) glissant dans le caisson.