Brevet FR2807823A1 — publié le 20011019

La présente invention se rapporte à un système de climatisation d'un local. Un tel système se prête aussi bien à la climatisation d'un local d'habitation que d'un local industriel. L'invention concerne également le local équipé d'un tel système de climatisation. Jusqu'ici, il est connu d'utiliser des systèmes de climatisation, fonctionnant en refroidissement de température ou à titre de pompe à chaleur, équipés de compresseurs électriques fonctionnant en "tout ou rien". Dans la pratique, de tels compresseurs se mettent en route des que le demande en est faite par des moyens de régulation de température qui équipent également le système. Ils tournent alors à une vitesse qui est directement fonction de la fréquence délivrée par le réseau de distribution d'électricité, soit à 2900 tours par minute. Dès que les moyens de régulation constatent que la température de référence est atteinte (valeur de consigne), le compresseur est alors arrêté. On comprend que ce type de système n'autorise pas une regulation souple de la température, puisque la montée ou la descente de puissance se fait par incrémentation, et non pas de manière linéaire. Cela a bien entendu des incidences, notamment lorsque le local est occupé par humains, l'arrêt et/ou la reprise des compresseurs pouvant se traduire par des coups de froid sur les individus. De plus, il se crée immanquablement des déperditions d'énergie lors de l'arrêt ou la reprise des compresseurs. Par ailleurs, du fait qu'ils fonctionnent en "tout ou rien", niveau sonore des compresseurs est élevé. La présente invention vise à résoudre ces difficultés. Dans ce but, elle propose un système de climatisation d'un local, qui comporte série de compresseurs, caractérisé par le fait qu'il comprend - n compresseurs principaux, qui fonctionnent en "tout rien" et qui sont chacun capables de délivrer une puissance P, n étant un nombre entier au moins égal à ; - un compresseur auxiliaire, également capable de délivrer une puissance maximale P, ce compresseur étant associé à un variateur de puissance apte à pouvoir régler la puissance du compresseur auxiliaire la demande, à une valeur comprise entre 0 et P ; - une centrale de commande, apte à mettre en route sélectivement, soit seulement ledit compresseur auxiliaire en vue de délivrer une puissance inférieure à P, soit lesdits compresseurs principaux en vue de délivrer une puissance égale à n x P, soit m compresseurs principaux et le compresseur auxiliaire, en vue de délivrer une puissance égale à (m+z) x P, m étant un nombre entier inférieur ou égal à n, et _ étant inférieur à 1. Ainsi, si la puissance à délivrer en vue de climatiser le local requiert la mise en route d'un seul compresseur à la moitié de sa puissance, le système de l'invention capable de piloter ce seul compresseur, en l'occurrence le compresseur auxiliaire, et de régler le variateur sur la moitié de la puissance nominale. faisant, le niveau sonore émis est réduit. Dans l'hypothèse où la puissance à fournir doit etre augmentée, cette augmentation va pouvoir se faire linéairement et non pas par incrémentation, comme par le passé. On peut donc ainsi s'approcher au plus près de valeur de consigne, sans à-coups, mais au contraire très progressivement. Par ailleurs, selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non limitatives ce système - n est égal à 1 ou 2 ; - il comporte des moyens de mesure de la température dans le local, des moyens comparaison de celle-ci à une valeur de consigne et des moyens d'actionnement sélectifs de la centrale de commande, apte à mettre en route le ou les compresseurs adéquats ; - il fonctionne en refroidissement de température ; - il fonctionne tant que pompe à chaleur. L'invention concerne également un local équipé d'un système de climatisation tel que celui décrit ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation préférentiel, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma illustrant le principe de fonctionnement du système ; - la figure 2 est un graphique donnant un exemple possible de régulation en fonction du temps, à l'aide du système selon l'invention. Comme déjà dit plus haut, la présente invention se rapporte à un système de climatisation d'un local, système peut fonctionner en refroidissement de température ou en tant que pompe à chaleur. Ce système comprend un certain nombre de compresseurs principaux référencés S à la figure 1. Il s'agit de compresseurs de fluide frigorifique de type connu, par exemple de marque DANFOSS-MANEUROP. Ces compresseurs se mettent route en fonctionnement "tout ou rien" dès que la demande en est faite. Cela signifie que, lorsque leur mise en route est effective, ils fonctionnent à puissance maximale. Leur moteur tourne alors à une vitesse qui est directement fonction de la fréquence délivrée par le réseau de fourniture d'électricité. Cette fréquence est de 50 Hz, sorte que la vitesse du moteur des compresseurs est de l'ordre de 2 900 tours/minute. Dans l'exemple représenté ' ', le système comprend deux compresseurs principaux identiques S. Dans un exemple de réalisation différent, ce nombre pourrait être inférieur, c'est-à-dire égal à 1, ou au contraire supérieur, par exemple égal à 3 ou 4. Toujours conformément à l'invention, le système comporte également un compresseur auxiliaire, référencé S', qui est également capable de délivrer la même puissance maximale P que les deux compresseurs principaux S. Le compresseur S' est par exemple du même type que les compresseurs principaux S. Toutefois, il est équipé d'un variateur de puissance du commerce v, par exemple de marque (DANFOSS ou SIEMENS), de sorte que l'on peut régler sa puissance à la demande, à une valeur comprise entre 0 et la puissance maximale P. Dans certains cas de figure, il même possible d'aller au-delà de la puissance P, ceci en fonctionnant à une fréquence supérieure à 50 Hz. Dans la mesure où le compresseur auxiliaire S' est formé d'un compresseur S du même type que les précédents, mais associé à un variateur de puissance, on l'a référencé également S + v à la figure 1. Le système selon l'invention comprend également une centrale de commande C qui permet de réguler le système. Il s'agit de moyens électroniques de type connu à programmation. Ces moyens sont capables de mettre en route 'lectivement tout ou partie des compresseurs S et S', à la demande. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, le système comporte également des moyens de mesure de la température dans le local. Il s'agit moyens de détection D de type connu. Ils sont associés à des moyens de comparaison de la température relevée à une valeur de consigne et à des moyens d'actionnement sélectifs de la centrale de commande. Ainsi, par exemple, si la valeur de température relevée dans le local est un petit peu supérieure à la valeur de consigne, la centrale de commande va alors, par l'intermédiaire des moyens électroniques qu'elle intègre, être capable de n'actionner qu'un seul compresseur S à sa puissance maximale P. Dans un cas différent, la centrale de commande peut décider que la valeur de la puissance à délivrer est supérieure à P mais inférieure à 2P. Dans ce cas, elle actionne seulement un compresseur S et met en route le compresseur S', de telle manière que celui-ci délivre une puissance égale à la fraction de la puissance P désirée. Plus généralement, cette centrale de commande est apte à mettre en route soit un seul compresseur auxiliaire S' en vue de délivrer une puissance inférieure à P, soit l'ensemble des compresseurs principaux en vue de délivrer une puissance égale au nombre de ces compresseurs multiplié par soit m compresseurs principaux et le compresseur auxiliaire en vue de délivrer une puissance égale à (m + z) x P, m étant un nombre entier inférieur égal au nombre total de compresseurs principaux, et z étant inférieur à 1. On comprend donc qu'en fonction de la puissance désirée on peut mettre en route seulement le compresseur équipé d'un variateur et si nécessaire un ou plusieurs compresseurs travaillant en tout ou rien en plus du compresseur à variateur. Cela permet d'avoir une modulation précise de la puissance de l'ensemble de la machine, par une montée ou une descente en puissance linéaire, et pas par incrémentation comme c'est le cas aujourd'hui. C'est ce qui a été illustré à la figure 2 dans laquelle la droite A illustre une variation de puissance linéaire obtenue à partir du système selon l'invention. Les points G et H correspondent à des puissances égales respectivement à P et 2P. Ces puissances sont obtenues par mise en route d'un, respectivement deux compresseurs S. Quant aux points J et K, ils correspondent à des situations obtenues, pour le premier, en mettant en route simplement le compresseur S', et pour le second, en mettant en route un compresseur S et le compresseur S'. Sur cette figure, on a par ailleurs représenté, en traits mixtes, la variation de puissance incrémentation que l'on aurait obtenue en utilisant seulement deux compresseurs S fonctionnant en tout ou rien, comme c'est le cas aujourd'hui. En plus avantages présentés ci-dessus, le système selon l'invention permet également d'augmenter la puissance nominale des compresseurs à haute vitesse. Il permet contrôle précis de la température même en soufflage, dans le local. Il entraîne des économies d'énergie grâce à la limitation des cycles de dégivrage, ainsi qu'une réduction du niveau sonore à faible puissance. Il s'agit d'une technologie applicable aux machines existantes et il entraîne une durabilité accrue des compresseurs par la limitation des chocs mécaniques. REVENDICATIONS 1. Système de climatisation d'un local, qui comporte une série de compresseurs (S, S'), caractérisé par le fait qu'il comprend - n compresseurs principaux (S), qui fonctionnent en "tout ou rien" et qui sont chacun capables de délivrer puissance P, n étant un nombre entier au moins égal à 1 ; - un compresseur auxiliaire (S'), également capable de délivrer une puissance maximale P, ce compresseur etant associé à un variateur de puissance (v) apte à pouvoir régler la puissance du compresseur auxiliaire (S') à la demande, à une valeur comprise entre 0 et P ; -une centrale de commande (C), apte à mettre en route sélectivement, soit seulement ledit compresseur auxiliaire (S') en vue de délivrer une puissance inférieure à P, soit lesdits compresseurs principaux en vue de délivrer une puissance égale à n x P, soit m compresseurs principaux (S) et le compresseur auxiliaire (S), en vue de délivrer une puissance égale à (m+z) x P, m étant un nombre entier inférieur ou égal à n, et z etant inférieur à 1. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que n est égal à 1 ou 2. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de mesure (D) de la température dans le local, des moyens de comparaison de celle-ci à une valeur de consigne et des moyens d'actionnement sélectifs de la centrale de commande (C), apte à mettre en route le ou les compresseurs adéquats (S, S'). 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il fonctionne en refroidissement de température. 5. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il fonctionne tant que pompe à chaleur. 6. Local équipé d'un système de climatisation selon l'une des revendications 1 à 5.