Brevet FR3078148A1 — publié le 20190823

La présente invention est du domaine des systèmes de contrôle de la température dans les installations frigorifiques. La présente invention concerne plus particulièrement, mais pas exclusivement, la gestion de la dépense d'énergie dans les espaces de stockage frigorifique pour l'alimentation humaine. Le contrôle de la température dans les installations destinées au stockage des aliments, tels que les caissons frigorifiques ou les chambres froides, est indispensable pour des raisons sanitaires. Une bonne régulation du niveau de température est également indispensable en termes de dépense énergétique et de répercussions sur l'environnement qui s'inscrivent dans une dynamique de développement durable. Des solutions développées par des fabricants d'ensembles réfrigérés sont connues, et il est possible ainsi d'avoir recours à l'utilisation d'un capteur de température en lien avec une unité de traitement, qui reçoit les données acquise depuis le capteur et calcule en retour comment ajuster la température pour permettre une bonne conservation des aliments tout en évitant une consommation énergétique excessive. La position du, ou des, capteur(s) n'est pas toujours optimale et les moyens mis en oeuvre pour le traitement des données sont peu adaptés à la réalisation de la tâche à effectuer, en l'occurrence la régulation de la température. La demande WO 8203269 décrit un système de gestion de l'énergie de systèmes réfrigérés. Le système de gestion décrit dans cette demande est complexe de par la nature des paramètres mesurés et de la configuration des capteurs et/ou des logiciels : il fait intervenir à la fois la mesure de la température de l'air, la température du point de rosée (l'humidité relative), ainsi que le recours à des sondes de température sèche, la mesure de la température de condensation et la mesure de la température ambiante. La multiplicité des paramètres qui interviennent pour la régulation de la température complique le paramétrage des éléments de pilotage associés, et, demande un 2 positionnement des différentes sondes adapté au cas par cas pour avoir une lecture réaliste de la situation. La demande EP 1 873 467 décrit un organe de commande du 5 fonctionnement des ventilateurs d'un système réfrigéré basé sur la lecture de la consommation d'énergie d'un compresseur, de la consommation d'énergie d'un ventilateur, de la température ambiante et de la température de condensateur, et régule le fonctionnement du ventilateur en tenant compte d'un point de consigne de température. 10 Pour pallier les pannes éventuelles du système, il est nécessaire dans ce cadre d'avoir une température de consigne bien inférieure à la température de conservation des aliments, ce qui occasionne des dépenses énergétiques superflues. En outre, la configuration du système de régulation de température décrite dans la demande EP 15 1 873 467 n'est pas adaptable (peu compatible) sur toutes les installations frigorifiques connues. La présente invention vise à pallier les inconvénients des systèmes de l'art antérieur qui ne sont pas capables de s'adapter en 20 temps réel aux conditions susceptibles de faire varier la performance énergétique de l'ensemble du système, et concerne à cet effet, une installation réfrigérante pour au moins l'un des éléments choisi parmi la réfrigération de matière, en particulier d'aliments, et la climatisation d'un local comprenant un ensemble frigorifique contenant : 25 - au moins deux moyens de refroidissement ; - au moins un capteur de mesure physique ; - un automate interne prévu pour le pilotage de la mise en route ou de la coupure d'un premier groupe des moyens de refroidissement ; et ladite installation réfrigérante comprenant un automate externe pour le 30 pilotage de la mise en route ou de la coupure d'un deuxième groupe des moyens de refroidissement ; un capteur de mesure physique d'au moins un élément choisi parmi la température et l'hygrométrie du milieu ambiant ; 3 caractérisé en ce que l'installation réfrigérante comprend une unité de traitement de données connectée à tout capteur de mesure physique de l'installation réfrigérante et l'unité de traitement de données intègre un calculateur paramétré suivant 5 au moins un algorithme de données adapté pour transmettre des ordres de coupure ou de mise en route à l'automate externe et à l'automate interne en fonction des données acquises depuis les capteurs de mesure physique. 10 Ainsi l'installation selon la présente invention est configurée de manière qu'elle est auto-adaptative (c'est-à-dire qu'elle s'adapte en temps réel) aux variations des paramètres qui influent sur la fiabilité des mesures opérées, en vue d'améliorer l'efficacité énergétique de l'ensemble du groupe frigorifique considéré. 15 Au sens de l'invention le terme « local » désigne tout type de bâtiment tels qu'un local technique, un lieu d'habitation, une installation industrielle, un bâtiment d'élevage, des espaces professionnels intégrant des bureaux. 20 Grâce à une telle configuration de l'installation de réfrigération, le pilotage de la mise en route des moyens de refroidissement est optimisé et permet d'intervenir localement où se produisent les déperditions énergétiques les plus importantes. Les interactions entre 25 différents modules de l'installation tels que les condensateurs, ou les évaporateurs, les compresseurs, les pompes sont prises en compte pour un pilotage optimisé de l'installation en temps réel. L'installation selon l'invention est prévue pour fonctionner dans une logique de performance énergétique, et n'est pas conçue dans l'optique de 30 produire du froid sans tenir compte des éléments liés à une possible optimisation des consommations d'énergie de l'ensemble. Le ou les algorithme(s) permet(tent) de calculer en continu et en temps réel le point de fonctionnement optimum d'une installation 4 frigorifique afin de minimiser la consommation électrique de l'installation, tout en maintenant le meilleur rendement énergétique. C'est donc la somme des consommations des équipements qui est prise en considération pour permettre une réponse adaptée, et pas 5 uniquement un paramètre isolé. Cette configuration est entièrement compatible pour assurer les besoins frigorifiques nécessaire à tout instant aux consommateurs (procédé, usine, entrepôt, bâtiment, etc.). A partir de mesures physiques sur l'installation frigorifique 10 (pression, température de fluides, température ambiante, puissance électrique instantanée, ...), les algorithmes calculent les consignes de pilotage de chaque équipement permettant son fonctionnement optimum, quelles que soient les conditions de fonctionnement de l'installation et les conditions climatiques. La présente invention 15 présente en outre la particularité d'être auto adaptable. L'invention permet le calcul en temps réel de la consigne optimale de fonctionnement de chaque équipement en intégrant simultanément et en temps réel les conditions climatiques 20 d'hygrométrie et de température, la puissance frigorifique sollicité par l'installation, les pressions hautes et basse de régulation et les caractéristiques intrinsèques des équipements qui composent l'installation. 25 Cette consigne est envoyée de préférence à l'automate de l'installation, mais peut également être directement transmise aux organes de pilotage intégrés dans les équipements, exclusivement ou de manière complémentaire comme cela est décrit dans la suite de la description. 30 Avantageusement, les moyens de réfrigération sont sélectionnés parmi au moins l'un des éléments suivants : une pompe, un condensateur, un évaporateur, un ventilateur et un compresseur. Par exemple, le pilotage de moteurs de ventilateur de condenseurs peut se 5 faire par la mise en oeuvre d'un variateur électronique de vitesse (intégré dans l'unité de traitement) qui ajuste la vitesse de rotation des ventilateurs pour maintenir la pression de condensation à la consigne. Chaque compresseur comporte avantageusement un wattmètre. 5 Avantageusement, le capteur de mesure physique est sélectionné parmi un capteur de température, un capteur de pression, un capteur d'hygrométrie et un capteur de débit. Les capteurs peuvent être positionnés à différents points de l'installation de réfrigération et 10 sont de préférence câblés directement au calculateur de l'unité de traitement. Avantageusement, le calculateur de l'unité de traitement est en outre relié directement à au moins un desdits moyens de 15 refroidissement dont il contrôle la mise en route ou la coupure. Avantageusement, chacun des deux moyens de refroidissement intègre un compresseur, tel que le fonctionnement desdits compresseurs est ajusté par modulation combinée. Le fonctionnement 20 des compresseurs est ajusté par modulation combinée, par exemple : le premier moyen de refroidissement fonctionnant à 60% et le deuxième à 50%. La description détaillée qui suit présente des modes de réalisation de 25 la présente invention, uniquement donnés à titre illustratif et qui ne doivent nullement être interprétés comme limitatifs, et leurs figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématique d'une installation selon l'invention. 30 La figure 1 montre une L'installation réfrigérante selon l'invention comportant une unité de traitement de donnée 1, un ensemble frigorifique 2 intégrant six moyens de refroidissement 3 (pompes, condensateur/évaporateur, compresseur...), un automate externe 4 placé 6 en dehors de l'ensemble frigorifique 2, et un automate interne 5 positionné dans l'ensemble frigorifique 2. L'installation de réfrigération intègre des capteurs de mesures physique 6, tels que des capteurs de pression sur les pompes, de mesure de pression haute et basse pour les 5 condensateurs et les évaporateurs, d'hygrométrie ou de température, comme les capteurs de température placé en dehors de l'ensemble frigorifique 2. Les capteurs de mesure 6 sont connectés à l'unité de traitement de donnée 1 qui comprend une interface homme-machine 7, tel qu'un écran 10 tactile pour la saisie de données, REVENDICATIONS1. Installation réfrigérante pour au moins l'un des éléments choisi parmi la réfrigération de matière, en particulier d'aliments, et la climatisation d'un local comprenant un ensemble frigorifique (2) contenant : - au moins deux moyens de refroidissement (3) ; - au moins un capteur de mesure physique (6) ; - un automate interne (5) prévu pour le pilotage de la mise en route ou de la coupure d'un premier groupe des moyens de refroidissement (3) ; et ladite installation réfrigérante comprenant un automate externe (4) pour le pilotage de la mise en route ou de la coupure d'un deuxième groupe des moyens de refroidissement (3) ; un capteur de mesure physique (6) d'au moins un élément choisi parmi la température et l'hygrométrie du milieu ambiant ; caractérisé en ce que l'installation réfrigérante comprend une unité de traitement de données (1) connectée à tout capteur de mesure physique (6) de l'installation réfrigérante et l'unité de traitement de données (1) intègre un calculateur (8) paramétré suivant au moins un algorithme de données adapté pour transmettre des ordres de coupure ou de mise en route à l'automate externe (4) et à l'automate interne (5) en fonction des données acquises depuis les capteurs de mesure physique (6). 2. Installation réfrigérante selon la revendication 1, dans lequel les moyens de réfrigération sont sélectionnés parmi au moins l'un des éléments suivants : une pompe, un condensateur, un évaporateur, un ventilateur et un compresseur. 3. Installation réfrigérante selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel ledit compresseur comporte un wattmètre. 8 4. Installation réfrigérante selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le capteur de mesure physique (6) est sélectionné parmi un capteur de température, un capteur de pression, un capteur d'hygrométrie et un capteur de débit. 5. Installation réfrigérante selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le calculateur (8) de l'unité de traitement (1) est en outre relié directement à au moins un desdits moyens de refroidissement dont il contrôle la mise en route ou la coupure. 5 10 6. Installation réfrigérante selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel chacun des deux moyens de refroidissement intègrent un compresseur, tel que le fonctionnement desdits compresseurs est ajusté par modulation combinée. 15