Brevet FR2998951A1 — publié le 20140606

SOURCE FROIDE A ACCUMULATION ET A REJET DIFFERE POUR CLIMATISATION 1. DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTERIEUR 5 Les systèmes de climatisation thermodynamiques ou à absorption nécessitent une source froide de types aéro-réfrigérants secs ou humides permettant de rejeter les calories produites par le procédé de création de froid dans l'atmosphère. Quand le besoin de climatisation intervient, la température de l'air ambiant est en 10 général supérieure à 35°C. Le coefficient de performance, (ratio entre énergie thermique absorbée et énergie électrique consommée), des machines de climatisation diminue avec l'augmentation de cette température et augmente leur consommation énergétique. Dans le cas des réfrigérants humides, la consommation d'eau est très élevée, et en 15 général très coûteuse, car ces climatisations sont utilisées dans des pays chauds où l'eau est rare. 2. EXPOSE DE L'INVENTION 20 Le dispositif faisant l'objet de l'invention est une source froide à accumulation et à rejets différés pour climatisation. Elle permet de stocker les rejets thermiques dans un accumulateur à matériau à changement de phase pendant la période chaude de la journée et à les rejeter la nuit quand la température de l'air a chuté. Elle utilise un caloporteur présentant un faible taux d'évaporation dans la zone de température 20 25 40°C. 3. PRESENTATION DES FIGURES 30 La figure 1 donne une coupe verticale du dispositif La figure 2 donne une coupe horizontale du dispositif 2 99 895 1 2 4. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERENTIEL DE LA SOURCE FROIDE A ACCUMULATION ET A REJET DIFFERE POUR CLIMATISATION La source froide à accumulation et à rejet différé est constituée d'un stockage à base de matériau à changement de phase Rep 2 pouvant être balayé : soit par un courrant d'air atmosphérique brumisé quand elle décharge la chaleur stockée, soit par un débit de caloporteur en provenance du procédé de production de froid quand elle se charge en énergie thermique. Ce caloporteur présente un faible taux d'évaporation dans la zone de température 20 - 40°C. Dans un mode de réalisation préférentiel du dispositif, celui-ci est constitué d'une première capacité annulaire Rep1 dans laquelle sont gerbées des cartouches Rep 2 contenant le matériau à changement de phase sur une plaque de base Rep 6 soutenue par 4 voiles Rep7. Un tube de grand diamètre Rep 3 relie le fond de la capacité à l'atmosphère via une turbine de circulation Rep 5. Une pluralité de manches à air Rep 4 permet de faire circuler de l'air à l'extérieur des cartouches Rep 2 quand la turbine Rep 5 est en marche. Une deuxième capacité Rep 8 est reliée à la capacité Rep 1 par une vanne Rep 9 disposée dans le fond de cette capacité. Une pompe de mouvement Rep 10 aspire dans le fond de la capacité Rep 8 et refoule dans le fond de la capacité Rep1 permettant ainsi de transférer le volume de caloporteur contenu dans la capacité Rep 8 dans la capacité Rep1. Le volume de la capacité Rep 8 est exactement le même que celui de la capacité Rep 1 quand elle est remplie jusqu'au niveau maximum permettant de ne pas déverser de caloporteur par les manches à air Rep 4. Une pluralité de pieds tubulaires Rep 13 permet de relier entre elles les deux capacités Rep1 et Rep 8 est de faire reposer cet ensemble sur le sol. Une pompe Rep 11 permet d'aspirer le caloporteur dans la capacité Rep 8 est de générer un brouillard dans la partie supérieure des cartouches de matériau à changement de phase. Pendant le fonctionnement de la climatisation, la pompe de mouvement Rep 10 ayant remis le niveau dans la capacité Rep 1 et la vanne Rep9 étant fermée, le circuit du condenseur de la pompe à chaleur pour lequel le dispositif sert de source froide est connecté aux tubulures Rep 14 et Rep 15, le débit de caloporteur de ce circuit étant réfrigéré par la fonte du matériau à changement de phase. Le fonctionnement du dispositif est le suivant : Dès que la température de l'air extérieur tombe à 25°C, la capacité Rep 1 est vidée de son caloporteur qui se stocke par gravité dans la capacité Rep 8, par ouverture de la vanne Rep 9. La turbine Rep 5 est alors démarrée et l'air de la nuit balaye en flux vertical descendant la surface extérieure de la pluralité de cartouches de matériau à changement de phase provoquant sa solidification et sa décharge en énergie thermique stockée. La pompe Rep 11 est démarrée et le flux d'air entraîne un brouillard de caloporteur vers le bas en produisant deux effets : une augmentation du coefficient d'échange et un refroidissement du caloporteur contenu dans la capacité Rep 8.A la fin de cette phase le matériau à changement de phase est solide et la réserve de caloporteur stocké dans la capacité Rep 8 est à la T° de l'atmosphère nocturne. 5. AVANTAGES COMPLEMENTAIRES DE L'INVENTION L'invention permet de se dispenser d'un échangeur supplémentaire car la surface extérieure des cartouches chargées en matériau à chargement de phase permet de transférer le flux d'énergie thermique pendant la charge (balayage en caloporteur) et en décharge (balayage en air). Si la cheminée Rep 3 est suffisamment haute on peut se passer de la turbine Rep 5 car en air le système peut se refroidir en convection naturelle 6.APPLICATIONS INDUSTRIELLES Cette source froide est utilisable dans tous les pays chauds dans lesquels l'eau est rare. Elle permet également d'augmenter le coefficient de performance et d'économiser de l'énergie primaire.