Brevet FR3131678A1 — publié le 20230714

La présente invention se rapporte notamment à un procédé de récupération de chaleur dans une installation (I) comprenant ; - un réservoir (RS)de stockage et de refroidissement de lait, équipé d’un équipement (1) de refroidissement dans lequel circule un fluide frigorigène (100), comprenant un évaporateur (10), un compresseur (11), un condenseur (12) pourvu d'au moins un ventilateur (13), un détendeur (17), ainsi qu'un échangeur de chaleur (20) à plaques ; - un ballon (3) de stockage d'eau ; - une boucle (BR) en circuit fermé d'eau glycolée, en état d'échange thermique avec ledit fluide frigorigène (100) et, d'autre part, avec l'eau dudit ballon (3) de stockage ; - un chauffe-eau (4) alimenté par ledit ballon (3), caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : a) mesurer la différence Delta T entre les températures ambiante Tamb et de condensation Tcondens au sein du condenseur (12), et la température Trecup mesurée au sein de ladite boucle (BR) ; b) activer ledit ventilateur (13) et désactiver ledit circulateur (211) dès lors que la température de condensation dépasse une première température de consigne Tconsigne1 ; c) désactiver ledit au moins un ventilateur (13) et activer ledit circulateur (211) dès lors que la température Trecup mesurée au sein de ladite boucle (BR) est inférieure à une troisième température de consigne Tconsigne3 ; d) activer ledit ventilateur (13) et désactiver le circulateur (211) dès lors que la température Trecup mesurée au sein de ladite boucle (BR) est supérieure à une quatrième température de consigne, avec la condition que la dite la température Trecup mesurée au sein de ladite boucle (BR) soit supérieure à une cinquième température de consigne Tconsigne5. Figure pour l’abrégé : Figure 1 Procédé de récupération de chaleur dans une installation de stockage et de refroidissement de lait, programme et mémoire d'ordinateur pour sa mise en œuvre DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte à un procédé de récupération de chaleur dans une installation de stockage et de refroidissement de lait. Elle concerne également un programme et une mémoire d'ordinateur pour la mise en œuvre de ce procédé. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans le domaine de la récupération de chaleur dans une installation de stockage et de refroidissement de lait (tank à lait), il existe sur le marché des récupérateurs de chaleur de type échangeur coaxial, échangeur à plaques et échangeur intégré à l’intérieur d’une cuve ou d'un ballon d’eau. Ces différentes solutions utilisent un échange thermique eau/fluide frigorigène ou eau/eau pour chauffer un volume d’eau froide. Cette solution technique est généralement utilisée pour réduire la consommation énergétique nécessaire au chauffage de l’eau chaude sanitaire qui peut être utilisée notamment pour le nettoyage de l'installation. Mais ces solutions existantes sont dimensionnées par rapport à la "désurchauffe" des gaz chauds circulant dans le condenseur de l'équipement de refroidissement du lait. L’échange de chaleur sur les récupérateurs existants se fait par le biais d’un échange thermique eau/fluide frigorigène. Le colmatage et l’encrassement des récupérateurs, et surtout ceux utilisant les échangeurs à plaques, est un problème majeur qui affecte de nombreuses installations. La régulation de la température de l’eau dans les échangeurs existants est effectuée soit au moyen d’une vanne thermostatique, soit par un calorstat qui s’ouvre et se ferme quand la température de l’eau qui circule a atteint une certaine température. Cette régulation ne permet pas de maximiser la récupération de chaleur sans pénaliser la consommation nécessaire au refroidissement du lait. Or, cette surconsommation est paradoxale dans le contexte actuel de volonté de réduction des consommations d’énergie. La présente invention a donc pour but de proposer un procédé qui permet de piloter intelligemment un système de récupération de chaleur avec une boucle d’eau tout en s’assurant de ne pas dépenser plus d’énergie que nécessaire pour le refroidissement du lait recueilli dans le tank. PRESENTATION DE L'INVENTION Cet objectif est atteint selon l'invention grâce à un procédé de récupération de chaleur dans une installation comprenant ; - un réservoir de stockage et de refroidissement de lait, tel qu'un tank à lait équipé d’un équipement de refroidissement du lait en circuit fermé dans lequel circule un fluide frigorigène, comprenant à minima un évaporateur(10), un compresseur, un condenseur pourvu d'au moins un ventilateur à vitesse variable, un détendeur, ainsi qu'un échangeur de chaleur à plaques situé entre ledit compresseur et ledit condenseur, ledit évaporateur étant en contact d’échange thermique avec au moins une partie de la paroi de fond dudit réservoir, - un ballon de stockage contenant de l'eau ; - une boucle en circuit fermé d'eau glycolée, cette boucle étant en état d'échange thermique d'une part avec ledit fluide frigorigène au sein dudit échangeur à plaques et, d'autre part, au sein dudit ballon de stockage, avec l'eau que celui-ci contient, cette boucle comportant un circulateur pour faire circuler ladite eau glycolée au sein de ladite boucle ; - un chauffe-eau alimenté en eau, au moins en partie, par ledit ballon de stockage, caractérisé par le fait qu'il comprend la mise en œuvre les étapes suivantes : a) mesurer à tout moment d'une part la différence Delta T entre la température ambiante Tamb, à savoir la température à proximité dudit réservoir (RS) et la température de condensation Tcondens au sein du condenseur, et d'autre part, la température Trecup mesurée au sein de ladite boucle en circuit fermé d'eau glycolée ; b) activer ledit au moins un ventilateur et désactiver ledit circulateur dès lors que la température de condensation dépasse une première température de consigne Tconsigne1 tout en régulant sa vitesse par rapport à ladite température ambiante, c'est-à-dire réduire la vitesse dudit au moins un ventilateur dès lors que Delta T est inférieure à une deuxième température de consigne Tconsigne2, et inversement, c'est-à-dire augmenter la vitesse dudit au moins un ventilateur dès lors que Delta T est supérieure à ladite deuxième température de consigne Tconsigne2 ; c) désactiver ledit au moins un ventilateur et activer ledit circulateur dès lors que la température Trecup mesurée au sein de ladite boucle en circuit fermé d'eau glycolée est inférieure à une troisième température de consigne Tconsigne3 ; d) activer ledit au moins un ventilateur et désactiver le circulateur dès lors que la température Trecup mesurée au sein de ladite boucle en circuit fermé d'eau glycolée est supérieure à une quatrième température de consigne Tconsigne4 ou dès lors que ladite température ambiante Tamb après deux minutes de variation de volume du lait dans ledit réservoir est inférieure à 10°C alors que le ledit équipement de refroidissement du lait est en fonctionnement, avec la condition que la dite la température Trecup mesurée au sein de ladite boucle en circuit fermé d'eau glycolée soit supérieure à une cinquième température de consigne Tconsigne5. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou selon une combinaison techniquement compatible d'au moins deux d'entre elles : Tconsigne1 est égale à 57°C ; - Tconsigne2 est égale à 14°C ; - Tconsigne3 est égale à 30°C ; - Tconsigne4 est égale à 45°C ; - Tconsigne5 est égale à 40°C ; - dès lors que ledit au moins un ventilateur est activé, on pilote ledit circulateur de manière cyclique, c’est-à-dire en alternant son fonctionnement et son arrêt ; - on alterne des durées de fonctionnement et d'arrêt, qui sont respectivement de 5 et 20 minutes ; - l'on pilote le fonctionnement dudit circulateur (211) dès lors qu'une sonde de mesure de ladite température ambiante Tamb est défectueuse ou que ladite température ambiante Tamb est inférieure à 5°C. Grâce à ce procédé, on fait usage de la quantité d'énergie juste nécessaire au refroidissement du lait, tandis que les calories dégagées au niveau du condenseur sont utilisées au mieux pour le chauffage de l'eau. L'invention concerne également un programme d'ordinateur comportant des instructions de code pour la mise en œuvre du procédé selon l’une des caractéristiques ci-dessus, lorsqu’il est exécuté sur un calculateur tel qu’un automate programmable ou un ordinateur. Elle concerne aussi une mémoire d’ordinateur dans laquelle est stocké un programme d’ordinateur, ledit programme comportant des instructions de code qui permettent à une machine de mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une des caractéristiques précédentes, quand ce programme est exécuté par ladite machine. DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence au dessin annexé, qui en représente, à titre indicatif mais non limitatif, un mode de réalisation possibles. Sur ce dessin : est une vue très schématique d'une installation au sein de laquelle le procédé selon l'invention est susceptible d'être mis en œuvre. Procédé de récupération de chaleur dans une installation (I) comprenant ; - un réservoir (RS)de stockage et de refroidissement de lait, tel qu'un tank à lait équipé d’un équipement (1) de refroidissement du lait en circuit fermé dans lequel circule un fluide frigorigène (100), comprenant à minima un évaporateur(10), un compresseur (11), un condenseur (12) pourvu d'au moins un ventilateur (13) à vitesse variable, un détendeur (17), ainsi qu'un échangeur de chaleur (20) à plaques situé entre ledit compresseur (11) et ledit condenseur (12), ledit évaporateur (10) étant en contact d’échange thermique avec au moins une partie de la paroi de fond dudit réservoir (RS), - un ballon (3) de stockage contenant de l'eau ; - une boucle (BR) en circuit fermé d'eau glycolée, cette boucle étant en état d'échange thermique d'une part avec ledit fluide frigorigène (100) au sein dudit échangeur à plaques (20) et, d'autre part, au sein dudit ballon (3) de stockage, avec l'eau que celui-ci contient, cette boucle (BR) comportant un circulateur (211) pour faire circuler ladite eau glycolée au sein de ladite boucle ; - un chauffe-eau (4) alimenté en eau, au moins en partie, par ledit ballon (3) de stockage, caractérisé par le fait qu'il comprend la mise en œuvre les étapes suivantes : a) mesurer à tout moment d'une part la différence Delta T entre la température ambiante Tamb, à savoir la température à proximité dudit réservoir (RS) et la température de condensation Tcondens au sein du condenseur (12), et d'autre part, la température Trecup mesurée au sein de ladite boucle (BR) en circuit fermé d'eau glycolée ; b) activer ledit au moins un ventilateur (13) et désactiver ledit circulateur (211) dès lors que la température de condensation dépasse une première température de consigne Tconsigne1 tout en régulant sa vitesse par rapport à ladite température ambiante, c'est-à-dire réduire la vitesse dudit au moins un ventilateur (13) dès lors que Delta T est inférieure à une deuxième température de consigne Tconsigne2, et inversement, c'est-à-dire augmenter la vitesse dudit au moins un ventilateur (13) dès lors que Delta T est supérieure à ladite deuxième température de consigne Tconsigne2 ; c) désactiver ledit au moins un ventilateur (13) et activer ledit circulateur (211) dès lors que la température Trecup mesurée au sein de ladite boucle (BR) en circuit fermé d'eau glycolée est inférieure à une troisième température de consigne Tconsigne3 ; d) activer ledit au moins un ventilateur (13) et désactiver le circulateur (211) dès lors que la température Trecup mesurée au sein de ladite boucle (BR) en circuit fermé d'eau glycolée est supérieure à une quatrième température de consigne Tconsigne4 ou dès lors que ladite température ambiante Tamb après deux minutes de variation de volume du lait dans ledit réservoir (RS) est inférieure à 10°C alors que le ledit équipement (1) de refroidissement du lait est en fonctionnement, avec la condition que la dite la température Trecup mesurée au sein de ladite boucle (BR) en circuit fermé d'eau glycolée soit supérieure à une cinquième température de consigne Tconsigne5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que Tconsigne1 est égale à 57°C. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que Tconsigne2 est égale à 14°C. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que Tconsigne3 est égale à 30°C. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que Tconsigne4 est égale à 45°C. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que Tconsigne5 est égale à 40°C. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, dès lors que ledit au moins un ventilateur (13) est activé, on pilote ledit circulateur (211) de manière cyclique, c’est-à-dire en alternant son fonctionnement et son arrêt. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'on alterne des durées de fonctionnement et d'arrêt, qui sont respectivement de 5 et 20 minutes. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on pilote le fonctionnement dudit circulateur (211) dès lors qu'une sonde de mesure de ladite température ambiante Tamb est défectueuse ou que ladite température ambiante Tamb est inférieure à 5°C. Programme d'ordinateur comportant des instructions de code pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, lorsqu'il est exécuté sur un calculateur tel qu'un automate programmable ou un ordinateur. Mémoire d’ordinateur dans laquelle est stocké un programme d’ordinateur, ledit programme comportant des instructions de code qui permettent à une machine de mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 9, quand ce programme est exécuté par ladite machine.