INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
- Un échangeur thermique réchauffeur ou source chaude 12 pour possiblement réchauffer le fluide caloporteur qu’il reçoit, par exemple un réchauffeur à circulation ou, de préférence, à contre-circulation. Tout autre moyen de chauffage du fluide caloporteur est utilisable, par exemple par effet joule avec une résistance électrique, par rayonnement électromagnétique notamment avec un fluide caloporteur adapté.
- Un dispositif mélangeur 13 commandé permettant de régler la température du fluide caloporteur circulant, par exemple une vanne trois voies.
- Des capteurs pour effectuer des mesures et des températures du fluide 5a, 5b, 5c, 5d, du débit 6 du fluide caloporteur, de la pression 7 du fluide caloporteur.
- Un système de régulation de la température de l’enceinte électronique et/ou numérique permettant de commander les différents effecteur, notamment pompe, échangeur thermique réchauffeur, mélangeur, courant du/des ensembles thermoélectriques en intensité et possiblement polarité, en fonction de mesures des capteurs et d’une consigne de température. En pratique, ce système de régulation de la température de l’enceinte est partagé entre le dispositif de régulation thermique primaire et le circuit de régulation thermique secondaire 9.
Le circuit de régulation thermique secondaire est configuré avec deux extrémités opposées, d’un côté, l’extrémité d’échange thermique 4 pour face externe 14 déjà présentée et, de l’autre côté, une entrée froide reliée à un groupe d’eau glacée formant la source froide 8. La source froide peut être ou non réglable en température. Cette source froide 8 permet de porter le fluide caloporteur à une température basse, possiblement et préférentiellement négative en degrés Celsius. Le fluide caloporteur ainsi amené à température basse est en relation fluidique avec un côté amont de la vanne trois voies 13. Cette vanne trois voies comporte un côté amont 16 vers la source froide 8, comporte un côté aval 17 vers la pompe 15, la source chaude 12 puis l’extrémité d’échange thermique 4 et comporte un côté de recirculation 15 relié au circuit de retour 18 canalisant le fluide caloporteur ayant traversé l’extrémité d’échange thermique 4. Le côté amont 16 et le côté de recirculation 15 sont des entrées de fluide caloporteur dont le rapport des débits respectifs peut être réglé. Le côté aval 17 est une sortie de fluide caloporteur.
La vanne trois voies 13 permet de contrôler, en introduisant plus ou moins de froid, la température du fluide caloporteur qui est envoyé vers l’extrémité d’échange thermique 4 grâce à la pompe 15 disposée côté aval de la vanne trois voies puis à travers l’échangeur thermique réchauffeur ou source chaude 12, avant d’atteindre l’extrémité d’échange thermique 4. La source chaude 12 permet de réchauffer le fluide caloporteur la traversant. La source chaude 12 peut être ou non réglable en température.
Ainsi, la vanne trois voies permet de commander le taux de recirculation du fluide ayant traversé l’extrémité d’échange thermique 4 par rapport au fluide provenant du groupe d’eau glacée par l’entrée froide ou source froide 8. Ainsi, la température du fluide coté aval 17 de la vanne trois voies peut être rendue plus froide par rapport au fluide caloporteur recirculant (celui ressortant de l’extrémité d’échange thermique 4), en augmentant le débit provenant du côté amont 16 de la vanne trois voies 13. L’échangeur thermique réchauffeur ou source chaude 12, quant à lui, permet de chauffer le fluide caloporteur provenant du côté aval 17 de la vanne trois voies à travers la pompe 15.
La vanne trois voies 13 permet donc de commander la quantité de fluide en sortie du groupe d’eau glacée et il s’agit donc d’un actionneur permettant de commander « la puissance de froid ». Dans le système de régulation de la température de l’enceinte, « La puissance de froid » apportée par la vanne trois voies est linéarisée en termes d’ouverture par l’utilisation d’une « Look-up-table » afin d’optimiser la régulation.
L’échangeur thermique réchauffeur permet quant à lui, de chauffer le fluide caloporteur. Il s’agit donc d’un actionneur permettant de commander « la puissance de chaud ».
Ainsi, en fonction du taux de recirculation au sein de la vanne trois voies 13 et du niveau de chauffage apporté par l’échangeur thermique réchauffeur 12, on peut régler la température du fluide caloporteur envoyé dans l’extrémité d’échange thermique 4 du circuit de régulation thermique secondaire 9. On peut donc régler entre une température basse, celle du groupe d’eau glacée de l’entrée froide 8 lorsque la recirculation à travers la vanne trois voie 13 est arrêtée (débit côté amont = débit côté aval dans la vanne trois voies) et en absence de chauffage par l’échangeur thermique réchauffeur 12 et une température haute correspondant à celle du chauffage maximum possible par l’échangeur thermique réchauffeur 12 lorsque la recirculation est totale dans la vanne trois voies (débit côté amont = 0). Les températures intermédiaires sont obtenues par des commandes adéquates du taux de recirculation dans la vanne trois voies 13 et du niveau de chauffage de l’échangeur thermique réchauffeur 12.
On comprend qu’il est possible de disposer la pompe en d’autres emplacements, par exemple en inversant la pompe 15 et l’échangeur thermique réchauffeur 12 ou en plaçant la pompe 15 dans le circuit de retour 18.
Les capteurs de température 5a, 5b, 5c, 5d sont placés :
- 5a, côté amont 16 de la vanne trois voies pour mesurer la température du fluide caloporteur venant du groupe d’eau glacée de l’entrée froide 8.
- 5d en aval, c-à-d. en sortie de l’extrémité d’échange thermique 4 pour face externe 14 d’ensemble thermoélectrique 10, sur le circuit de retour 18 du fluide caloporteur.
- 5b côté aval de la vanne trois voies 13.
- 5c en aval, c-à-d. en sortie de l’échangeur thermique réchauffeur 12.
On comprend qu’il est possible de réduire le nombre de capteurs de température dans des modalités de réalisation simplifiées.
Grâce à la possibilité de pouvoir réguler la température à l’extrémité d’échange thermique 4 du circuit de régulation thermique secondaire 9, on peut optimiser le rendement global du système par décalage du point de réglage en température du circuit de régulation thermique secondaire en fonction de la consigne de température de l’enceinte climatique. En outre, la possibilité de modifier le point de réglage en température du circuit de régulation thermique secondaire permet d’éviter le plus possible l’inversion de la polarité du courant circulant dans les ensembles thermoélectriques, prolongeant ainsi leur durée de vie en évitant le stress mécanique dû à l’inversion du fonctionnement et à l’inversion fonctionnelle de face chaude en face froide et inversement.
Globalement, le système de régulation met en œuvre à la fois le circuit de régulation thermique secondaire 9 et le dispositif de régulation thermique primaire à ensemble(s) thermoélectrique(s) pour réguler selon des mesures et une consigne de température, la température dans l’enceinte climatique.
Dans l’exemple maintenant présenté du système de régulation de la température de l’enceinte, les deux actionneurs (vanne trois voies et échangeur thermique réchauffeur) du circuit de régulation thermique secondaire et les capteurs associés permettent de réaliser une boucle de régulation/d’asservissement de partage chaud et froid dont le but est de réguler la température du fluide dans l’extrémité d’échange thermique 4. La consigne propre de cette boucle de régulation est basée sur un critère d’optimisation du point de fonctionnement du dispositif de régulation thermique primaire fonction de la consigne de température pour l’enceinte climatique.
Une autre boucle pour régulation de débit permet l’asservissement de la pompe 15 en fonction du débit. Cette régulation est nécessaire pour éviter la cavitation à haute température du fluide, la pression de vapeur saturante pouvant être très différente entre les deux extrêmes de température du circuit de régulation thermique secondaire 9. La limitation du débit de fluide caloporteur dans les canalisations est aussi utile pour réduire l’usure de celles-ci et de réduire la consommation énergétique de la pompe 15.
Le capteur de pression 7 et le débitmètre 6 disposés sur le circuit de retour 18 permettent de surveiller l’état du circuit de régulation thermique secondaire 9, notamment de la partie froide côté entrée froide, à cause d’éventuelles prises en glace du fluide, de fuites, et d’autres problèmes.
On comprend qu’il est possible de disposer ces capteurs ou d’autres capteurs en d’autres emplacements.
Plus généralement, dans l’exemple représenté, c’est le même fluide caloporteur qui est utilisé à l’entrée froide et à l’extrémité d’échange thermique pour face externe d’ensemble thermoélectrique. Dans des variantes, on peut séparer les fluides entre ces deux extrémités en utilisant un échangeur thermique entre les deux. En outre, on comprend bien que d’autres structures de circuit de régulation thermique secondaire sont utilisables par l’homme du métier pour fournir un fluide caloporteur à l’extrémité d’échange thermique 4 dans une gamme de températures contrôlables adéquates. Par exemple, on peut prévoir une seconde vanne trois voies reliée à une source chaude de fluide caloporteur.
On peut, dans des variantes prévoir un montage avec une vanne trois voies en mode diviseur ou mélangeur, un montage sans vanne trois voies mais avec un échangeur de chaleur a plaque ou à tubes…
Le système de régulation de la température de l’enceinte comporte donc plusieurs boucles de régulation partiellement interdépendantes.
La boucle de régulation principale agit sur le dispositif de régulation thermique primaire et concerne la régulation de la température interne, notée , de l’enceinte climatique, qui se fait par application d’un courant et/ou d’une tension régulés sur les ensembles thermoélectriques, en pratique des composants Peltier.
Selon les modalités de mise en œuvre, la boucle de régulation principale peut agir globalement sur tous les ensembles thermoélectrique ou aussi agir individuellement par une boucle locale individuelle à chaque ensemble thermoélectrique.
La consigne de température d’enceinte fournie par l’utilisateur est de préférence filtrée, généralement par un filtre passe-bas encore dit filtre de consigne, et le résultat de ce filtrage est comparé à , et la différence alimente un premier correcteur qui peut être du type proportionnel intégral (PI) ou proportionnel intégral dérivé (PID), ou encore d’un autre type, et qui va calculer la commande de courant et/ou de tension envoyée aux ensembles thermoélectriques.
Une boucle de régulation de partage chaud et froid est mise en œuvre pour la commande du circuit de régulation thermique secondaire. La température, notée , du fluide caloporteur, de préférence de l’eau glycolée, du circuit de régulation thermique secondaire, permettant essentiellement un refroidissement, est asservie au moyen d’une commande partagée (« Split/range ») qui répartit l’action chaud (chaud crée par exemple, par une résistance électrique, cf. « Puiss. res. externe » = puissance de la résistance externe de la source chaude sur la figure 3) et l’action froid (créé par l’ouverture et le degré d’ouverture de la vanne trois voies et possiblement sa fermeture). Un deuxième correcteur est utilisé pour la régulation de . La consigne de cette boucle dépend de la consigne et est calculée au moyen d’une interpolation par morceau (« Look-up table ») dans une tabulation.
On peut noter qu’il existe des couplages dynamiques schématisés par des flèches en pointillés : La température interne influe sur , de même que influe sur indirectement. Dans l’exemple décrit ces couplages sont négligés pour la synthèse de la loi de commande mais on comprend bien que dans d’autres versions on puisse en tenir compte.
Enfin, toujours pour la commande du circuit de régulation thermique secondaire, le débit de l’eau du circuit interne, noté , est asservi au moyen d’une troisième boucle de régulation de débit incluant dans cet exemple un correcteur de type PI ou PID noté . La consigne de cette boucle est notée . L’actionneur de cette boucle étant la tension et/ou le courant de la pompe du circuit de régulation thermique secondaire.
Selon un mode de réalisation, la valeur T est calculée par le dispositif électronique de contrôle suivant la relation suivante : , où a et b sont des fonctions polynomiales prédéfinies d'ordres supérieurs ou égaux à 1.
Selon un mode de réalisation, a et b sont des fonctions polynomiales d'ordre 2 définies comme suit : où a cd , b cd , c cd , a oo , b oo , et c oo sont des coefficients fixes prédéterminés.
Selon un mode de réalisation, les coefficients desdites fonctions polynomiales sont déterminés lors d'une phase préalable de calibration et stockés dans une mémoire du dispositif électronique de contrôle du module.
Selon un mode de réalisation, le procédé comporte en outre une étape de commande d'un élément commandable électriquement du système en tenant compte de la valeur de la température ambiante T ext calculée à l'étape c).
Un autre mode de réalisation prévoit un système comprenant un module photovoltaïque et un dispositif électronique de traitement configuré pour mettre en oeuvre un procédé tel que défini ci-dessus.
Selon un mode de réalisation, le système comprend un dispositif d'occultation motorisé alimenté par le module photovoltaïque.
la est une vue en perspective illustrant de façon schématique un exemple d'un système intégrant un module photovoltaïque ;
la représente de façon schématique, sous forme de blocs, un exemple d'un système de mesure de température selon un mode de réalisation ;
la représente de façon schématique, sous forme de blocs, un exemple d'un procédé de mesure de température selon un mode de réalisation ;
la est un diagramme illustrant la relation entre la température ambiante extérieure et le courant de court-circuit d'un module photovoltaïque pour différentes températures du module photovoltaïque ;
la est un diagramme illustrant un exemple d'une relation représentative de l'évolution, en fonction de la température d'un module photovoltaïque, du coefficient directeur d'une droite représentative de l'évolution de la température ambiante en fonction du courant de court-circuit du module ;
la est un diagramme illustrant un autre exemple d'une relation représentative de l'évolution, en fonction de la température d'un module photovoltaïque, du coefficient directeur d'une droite représentative de l'évolution de la température ambiante en fonction du courant de court-circuit du module ;
Selon une réalisation avantageuse, les articles chaussants à recycler présentent une tige comprenant un matériau thermoplastique LM et une semelle à base de matériau thermoplastique HM.
Cette réalisation permet notamment de recycler de façon optimale et sans nécessité de tri préalable des chaussures comprenant une tige en textile tricotée avec des fils de polyester qui est renforcée avec du TPU LM, la semelle de la chaussure étant en TPU HM dans un pourcentage en poids typiquement de 25% de polyester, 25% de TPU LM et 50% de TPU HM.
Appareil de moulage La présente invention concerne un appareil de moulage, un système pour fabriquer des composites thermoplastiques et un procédé de fabrication de composites thermoplastiques.
Les procédés actuels permettant la fabrication de composites thermoplastiques à partir de textiles préimprégnés thermoplastiques reposent sur le principe de la thermocompression. La thermocompression comprend la mise sous pression les textiles préimprégnés thermoplastiques à haute température. Toutefois, le procédé de thermocompression a pour inconvénient d’avoir une productivité faible due notamment à un temps de cycle important. En effet, la vitesse de montée et descente en température dans ce procédé est très faible.
Il est connu de chauffer des textiles préimprégnés thermoplastiques par le biais de l’outillage. Différentes techniques de chauffage peuvent être utilisées incluant le chauffage par conduction, par convection ou par rayonnement. Le chauffage par conduction inclut le chauffage par céramique et par résistance électrique. Ce type de chauffage peut notamment être utilisé pour chauffer les plateaux d’une presse. Le chauffage par convection peut être réalisé à l’aide d’un fluide caloporteur. Le chauffage par rayonnement peut être réalisé par infrarouge, par microondes ou par induction.
Ces dernières décennies, divers procédés de fabrications, tels que l’injection thermoplastique ou l’estampage, des composites thermoplastiques ont été développés.
Généralement, une première étape consiste à fabriquer une plaque ou un laminé en consolidant des textiles imprégnés d’une résine ou matrice thermoplastique. En d’autres termes, la plaque ou le laminé est formé(e) dès lors que la résine ou matrice thermoplastique a pénétré le cœur des textiles. Le procédé d’estampage consiste ensuite à mettre en forme sous haute pression et à haute température la plaque ou le laminé dans une presse puis à refroidir celle-ci pour obtenir une structure cristalline appropriée et déterminante pour les propriétés mécaniques de la pièce en matériau composite. Cependant, l’estampage a pour inconvénient d’être onéreux et énergivore. Par ailleurs, le démoulage du matériau composite est réalisé à chaud ce qui engendre un risque de brûlure pour l’utilisateur et le refroidissement est effectué en dehors de l’outillage ce qui le rend difficilement contrôlable et répétable.
Le document EP2349667 divulgue un dispositif de moulage pour la transformation d'un matériau, comprenant :
- un corps de moule inférieur, ou matrice, réalisé en un matériau électriquement conducteur et comportant une zone moulante destinée à être en contact avec le matériau à transformer ;
- un corps de moule supérieur, ou poinçon, réalisé en un matériau électriquement conducteur; et comportant une zone moulante destinée à être en contact avec le matériau à transformer ;
- une pièce intermédiaire amovible, ou noyau, réalisée en un matériau électriquement conducteur, et intercalée entre la matrice et le poinçon ;
- des moyens inducteurs aptes à générer un champ magnétique enveloppant la matrice, le poinçon et la pièce intermédiaire ; ces trois éléments étant électriquement isolés deux à deux, afin que les faces en regard de la pièce intermédiaire et de la matrice d'une part, et, de la pièce intermédiaire et du poinçon d'autre part, délimitent deux entrefers dans lesquels circule le champ magnétique qui induit des courants à la surface des zones moulantes, de la matrice et du poinçon, permettant ainsi de localiser l'action des inducteurs à la surface des zones moulantes.
Le procédé divulgué dans le document EP2349667 utilisant le chauffage par induction est énergivore et complexe à mettre en place. Par ailleurs, la structure du dispositif de moulage, et en particulier de la pièce intermédiaire, ne permet pas la maitrise des dimensions du matériau à transformer, la diminution ces cycles de température et engendre une hétérogénéité du matériau à transformer. En effet, la diffusion de la chaleur dans le dispositif de moulage est hétérogène. Ainsi, la qualité des composites thermoplastiques peut être dégradée. Enfin, seules des pièces de faible épaisseur en composites thermoplastiques peuvent être fabriquées.
L’invention a pour but de remédier aux inconvénients précités en proposant un appareil de moulage, un système pour fabriquer des pièces quasi-finies en composites thermoplastiques et un procédé de fabrication de pièces quasi-finies en composites thermoplastiques facilitant la mise en forme de textiles préimprégnés thermoplastiques. Par ailleurs, l’invention a pour but de proposer un appareil de moulage, un système pour fabriquer des pièces quasi-finies en composites thermoplastiques permettant d’optimiser le rendement énergétique du procédé de fabrication de pièces quasi-finies en composites thermoplastiques. Enfin, l’invention a pour but de proposer un appareil de moulage, un système pour fabriquer des pièces quasi-finies en composites thermoplastiques et un procédé de fabrication de pièces quasi-finies en composites thermoplastiques assurant une maitrise des dimensions des pièces en composites thermoplastiques, permettant une accélération de la mise en température, une homogénéisation de la température des textiles préimprégnés thermoplastiques, tout en conservant une haute qualité des composites thermoplastiques et en limitant la production de déchets.
L’invention a pour objet un appareil de moulage comprenant :
un onduleur doté d’une interface USB de commande et d’information, des véhicules connectés.
Par la suite, on entend par équipements utilisateurs d’un réseau de communication local des équipements classiques tel qu’un ordinateur personnel, un téléphone intelligent, ou des prises connectées, mais également des équipements de type électroménager (chauffage, climatiseur, etc.…). Ce réseau de communication local peut également comprendre des sources de production ou de stockage d’énergie alternatives à l’énergie électrique fournie classiquement par le secteur, comme par exemple des batteries internes au domicile ou à l’entreprise, ou des panneaux solaires ou des éoliennes. Autrement dit, on désigne par la suite par réseau de communication local, un réseau comprenant tout équipement configuré pour se connecter à la passerelle qui peut alors agir sur ces équipements. Certains de ces équipements peuvent être connectés au réseau local à distance via un réseau privé virtuel. Plus généralement, l’ensemble des équipements du réseau de communication local gérés par la passerelle est désigné par le terme d’installation domestique ou professionnelle.
On présente désormais, en relation avec la , un exemple d’environnement de mise en œuvre de l’invention selon un mode particulier de réalisation. L’environnement illustré en comprend notamment un réseau de communication LAN géré par une passerelle GW d’accès au réseau distant WAN. Dans l’exemple considéré, la passerelle GW est connectée au réseau distant WAN par une liaison ADSL ou fibre via un boitier de terminaison optique ONT. Bien sûr, elle peut aussi se connecter à un réseau cellulaire d’un opérateur par une liaison sans fil radio de type 2G à 5G.
Dans cet exemple, le réseau LAN est un réseau domestique, mais un tel réseau de communication peut également être retrouvé sur des sites industriels ou de très petites entreprises. Ce réseau de communication local LAN comprend plusieurs équipements connectés les uns aux autres via la passerelle, tels qu’une prise connectée PLG, un ordinateur personnel PC et un serveur de stockage en réseau ou NAS (« Network Attached Storage », en anglais). Ces équipements sont connectés à la passerelle GW. Par exemple, le serveur de stockage NAS et l’ordinateur personnel PC sont connectés à la passerelle GW par une liaison filaire, par exemple de type Ethernet directement sur la passerelle ou via un commutateur 1 lui-même connecté à la passerelle par une liaison filaire de type Ethernet. D’autres types de connexion peuvent être envisagées comme par exemple USB ou CPL sur câblage électrique. La prise connectée PLG est connectée par une liaison sans fil radio, par exemple Wi-Fi. Bien sûr d’autres types de liaison sans fil peuvent être utilisés comme Bluetooth, Bluetooth Low Energy, z-wave, zigbee, DECT-ULE etc.
Le réseau de communication LAN peut comprendre également d’autres éléments de base comme par exemple :
un ou plusieurs équipements terminaux domestiques et objets connectés (non représentés), un onduleur OND alimenté en électricité ELEC par le réseau électrique d’un fournisseur d’énergie et doté d’une interface USB de commande et d’information et connecté par celle-ci à la passerelle GW. L’onduleur OND assure le secours de l’alimentation électrique en fournissant une énergie de secours ELEC_SEC aux équipements du réseau de communication LAN en cas de coupure secteur. Cette ressource en énergie de secours est temporaire, la durée dépendant de la capacité de la batterie de l’onduleur OND et de la consommation des équipements du LAN, et plus généralement de l’installation domestique ou professionnelle.