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FR3027099B1 - Dispositif de chauffage ou climatisation d'un local pour habitation - Google Patents

Dispositif de chauffage ou climatisation d'un local pour habitation Download PDF

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FR3027099B1
FR3027099B1 FR1459668A FR1459668A FR3027099B1 FR 3027099 B1 FR3027099 B1 FR 3027099B1 FR 1459668 A FR1459668 A FR 1459668A FR 1459668 A FR1459668 A FR 1459668A FR 3027099 B1 FR3027099 B1 FR 3027099B1
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room
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heat
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Luc Saisset
Camille Salvatore
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Atlantic Climatisation et Traitement DAir Industrie SAS
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Atlantic Climatisation et Ventilation SAS
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Abstract

L'invention concerne un dispositif pour chauffer ou climatiser un local, comprenant un compresseur apte à comprimer un fluide de travail, un premier échangeur (4) apte à échanger une énergie thermique entre le fluide de travail et un premier flux d'air (F) destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local et un deuxième échangeur de chaleur, apte à faire échanger une énergie thermique entre le fluide de travail et un deuxième flux d'air, lesdits premier (4) et deuxième échangeurs de chaleur étant configurés pour fonctionner en un évaporateur ou en un condenseur, et un organe de détente du fluide de travail, le système comprenant des moyens de contournement (10) dudit premier échangeur de chaleur (4), lesdits moyens de contournement (10) configurés pour que le premier flux d'air destiné à chauffer ou climatiser ledit local contourne au moins partiellement le premier échangeur de chaleur dans au moins une position de contournement.

Description

Dispositif de chauffage ou climatisation d’un local pour habitation L’invention a pour objet un dispositif de chauffage ou climatisation d’un local.
Un tel dispositif connu comprend généralement un compresseur apte à comprimer un fluide de travail, un premier échangeur apte à échanger une énergie thermique entre le fluide de travail et un flux d’air destiné pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local et un deuxième échangeur de chaleur, apte à faire échanger une énergie thermique entre le fluide de travail et un d’air flux issu du local ou préférentiellement de l’extérieur du local, et un organe de détente apte à détendre le fluide de travail.
Le premier échangeur est destiné à être disposé dans le local ou en communication de fluide direct avec le local tandis que le deuxième échangeur est destiné à être disposé hors du local, de préférence à l’air libre.
Il est connu que les premier et deuxième échangeurs de chaleur sont configurés pour fonctionner en tant qu’évaporateur ou condenseur, ce qui assure que le dispositif puisse chauffer ou climatiser le local de l’habitation selon la température extérieure.
En mode chauffage, le premier échangeur fonctionne en condenseur, le fluide de travail réchauffant l’air qui traverse le premier échangeur de chaleur vers le local. Le deuxième échangeur fonctionne en évaporateur.
Dans cette configuration, il n’est pas rare que l’évaporateur givre du fait du flux d’air froid qui le traverse, ce qui réduit progressivement la surface disponible pour l’échange entre le fluide de travail et le flux d’air. L’efficacité du chauffage en est considérablement réduite.
Pour remédier à cet inconvénient, il est connu de procéder à une inversion du cycle thermodynamique, c’est-à-dire de basculer en mode climatisation.
En mode climatisation, le deuxième échangeur fonctionne en condenseur, le fluide de travail réchauffant l’air qui traverse le deuxième échangeur de chaleur. Ainsi, le deuxième échangeur de chaleur est peu à peu réchauffé, ce qui conduit à son dégivrage.
Toutefois, en mode climatisation, le premier échangeur fonctionne en évaporateur, le fluide de travail refroidissant l’air qui traverse le premier échangeur de chaleur vers le local.
Le local est ainsi refroidi le temps nécessaire au dégivrage du deuxième échangeur de chaleur, ce qui peut provoquer un inconfort pour les occupants du local.
Une possibilité pour réduire cet inconfort des occupants est de recourir à l’utilisation d’une résistance électrique supplémentaire le temps du dégivrage du deuxième échangeur de chaleur. Néanmoins, une telle solution présente l’inconvénient d’être coûteuse et de nécessiter de mettre en place en élément supplémentaire de chauffage, qui de surcroît requiert une alimentation électrique spécifique et présente un niveau d’efficacité et de coefficient de performance réduit du fait de l’énergie électrique à fournir.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif pour chauffer ou climatiser un local pour habitation, comprenant un compresseur apte à comprimer un fluide de travail, un premier échangeur apte à échanger une énergie thermique entre le fluide de travail et un flux d’air destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local et un deuxième échangeur de chaleur, apte à faire échanger une énergie thermique entre le fluide de travail et un deuxième flux d’air, lesdits premier et deuxième échangeurs de chaleur étant configurés pour fonctionner en un évaporateur ou en un condenseur, et un organe de détente du fluide de travail, le dispositif comprenant des moyens de contournement dudit premier échangeur de chaleur, lesdits moyens de contournement étant configurés pour que l’air destiné à chauffer ou climatiser ledit local contourne au moins partiellement le premier échangeur de chaleur dans au moins une position de contournement.
Grâce au dispositif selon l’invention, il est ainsi possible de procéder à l’inversion du cycle thermodynamique, en basculant d’un mode chauffage à un mode climatisation, sans provoquer d’inconfort thermique, du fait du contournement du premier échangeur de chaleur.
Selon une autre caractéristique de l’invention, les moyens de contournement comprennent un premier volet disposé en regard du premier échangeur de chaleur, mobile entre une position de fermeture dans laquelle une partie au moins du flux d’air destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local contourne le premier échangeur de chaleur et une position d’ouverture dans laquelle ladite au moins une partie du flux d’air destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local traverse le premier échangeur de chaleur.
Selon une autre caractéristique de l’invention, les moyens de contournement comprennent un deuxième volet disposé en décalé du premier échangeur de chaleur, mobile entre une position d’ouverture dans laquelle au moins une partie du flux d’air destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local contourne le premier échangeur de chaleur et une position de fermeture dans laquelle ladite au moins une partie du flux d’air destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local traverse le premier échangeur de chaleur.
Selon une autre caractéristique de l’invention les moyens de contournement comprennent une paroi de séparation de flux d’au moins une partie du flux d’air destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local de l’échangeur de chaleur interne.
Selon une autre caractéristique de l’invention, les moyens de contournement sont en aval du premier échangeur de chaleur.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le dispositif comprend au moins un moyen de commande desdits premier et/ou deuxième volets.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le dispositif comprend une unité de pilotage du moyen de commande.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le premier échangeur de chaleur est disposé angulairement relativement au premier et/ou au deuxième volets et/ou par rapport au flux d’air F traversant ledit dispositif.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le dispositif comprend un troisième échangeur de chaleur pour un échange d’énergie thermique entre le flux d’air destiné à chauffer ou climatiser l’habitation et un flux d’air destiné à être évacué hors du dispositif.
Selon une autre caractéristique de l’invention, les moyens de contournement comprennent un autre volet pour évacuer une partie du flux d’air destiné à chauffer ou climatiser le local hors du dispositif. L’invention a également pour objet un système de chauffage ou climatisation d’un local, comprenant un dispositif pour chauffer ou climatiser un local tel que décrit précédemment, ledit système étant muni d’un troisième échangeur de chaleur pour un échange d’énergie thermique entre le flux d’air destiné à chauffer ou climatiser l’habitation et un flux d’air destiné à être évacué hors du système. L’invention a également pour objet un procédé de dégivrage du deuxième échangeur de chaleur du dispositif tel que décrit précédemment le premier échangeur fonctionnant en mode condenseur et le deuxième échangeur de chaleur fonctionnant en mode évaporateur, le procédé comprenant : - une étape d’inversion de cycle thermodynamique, le premier échangeur fonctionnant alors en mode évaporateur et le deuxième échangeur fonctionnant alors en mode condenseur, et - une étape d’activation des moyens de contournements, de préférence par l’unité de pilotage, pour contourner au moins partiellement le premier échangeur de chaleur. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre une vue en perspective d’une partie d’un dispositif de chauffage ou de climatisation selon la présente invention comprenant un premier échangeur de chaleur et des moyens de contournement du premier échangeur de chaleur ; - la figure 2 illustre une vue de côté du dispositif de la figure 1 dans une première configuration ; - la figure 3 illustre une vue de côté du dispositif de la figure 1 dans une deuxième configuration ; - la figure 4 illustre une vue de côté du dispositif de la figure 1 dans une troisième configuration ; - la figure 5 illustre une vue de côté du dispositif de la figure 1 dans une quatrième configuration ; - la figure 6 illustre une vue de côté d’un dispositif conforme à une variante du dispositif de la figure 1 ; et - la figure 7 illustre une vue schématique en coupe transversale d’une variante de réalisation de l’installation. L’invention a pour objet un dispositif pour chauffer ou climatiser un local, comprenant : - un compresseur (non illustré) apte à comprimer un fluide de travail, - un premier échangeur apte à échanger une énergie thermique entre le fluide de travail et un premier flux d’air destiné pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local, - un deuxième échangeur de chaleur (non illustré), apte à faire échanger une énergie thermique entre le fluide de travail et un deuxième flux d’air, et - un organe de détente (non illustré) du fluide de travail.
Par local, on entend toute pièce ou ensemble de pièces d’un bâtiment individuel ou collectif. Sur les figures, est illustrée une unité de ventilation ou dispositif pour chauffer ou climatiser le local, référencé 1.
Le dispositif 1 comprend une enceinte 3 en communication fluidique avec le local.
Le dispositif 1 est muni du premier échangeur de chaleur 4, appelé par la suite échangeur interne. Le deuxième échangeur de chaleur est avantageusement destiné à être disposé hors du local et du dispositif 1, de préférence à l’air libre ; il est appelé par la suite échangeur externe.
Le deuxième flux d’air est préférentiellement l’air extérieur.
Comme visible sur les figures, l’enceinte 3 comprend un canal 5 dans lequel est disposé l’échangeur de chaleur interne 4.
Sur les figures, le canal 5 comprend une zone d’entrée d’air 7 dans l’enceinte 3 et une zone de sortie d’air 8 hors de l’enceinte 3.
Le canal 5 est illustré de forme générale parallélépipédique et est délimité par deux parois longitudinales 6a et 6b parallèles entre elles, respectivement paroi supérieure et paroi inférieure.
Bien entendu, cette forme n’est pas limitative et le canal 5 peut présenter toute autre forme adaptée, telle que par exemple une forme cylindrique à section circulaire ou quelconque, ou tronconique.
Le flux d’air traversant l’enceinte 3 du canal 5 jusqu’au local à chauffer ou refroidir est noté F.
Comme visible sur les figures, le dispositif 1 comprend des moyens de contournement 10 de l’échangeur de chaleur interne 4. Les moyens de contournement 10 sont configurés pour que l’air destiné à chauffer ou climatiser le local contourne au moins partiellement l’échangeur de chaleur interne 4 dans au moins une position de contournement.
Sur le mode de réalisation illustré, les moyens de contournement 10 comprennent un premier volet 11 disposé en regard de l’échangeur de chaleur interne 4 et destiné à être traversé par une partie F1 du flux d’air F.
Le premier volet 11 est mobile entre une position de fermeture et une position d’ouverture pour qu’une partie F1 du flux d’air F contourne ou au contraire traverse l’échangeur interne 4.
Dans la position de fermeture, le premier volet 11 empêche la partie F1 du flux F de traverser l’échangeur de chaleur interne 4 en obturant au moins partiellement le canal 5.
Dans la position d’ouverture, le premier volet 11 laisse passer le flux d’air F1 à travers l’échangeur de chaleur interne 4.
Sur le mode de réalisation illustré, les moyens de contournement 10 comprennent également un deuxième volet 12 disposé en décalé de l’échangeur de chaleur interne 4 et destiné à être traversé par une autre partie F2 du flux d’air F.
Le deuxième volet 12 est mobile entre une position de fermeture et une position d’ouverture pour qu’une partie F2 du flux d’air F contourne ou au contraire traverse l’échangeur interne 4.
Dans la position d’ouverture, le deuxième volet 12 empêche toute ou partie F2 du flux F de traverser l’échangeur de chaleur interne 4 en obturant au moins partiellement le canal 5.
Dans la position de fermeture, le deuxième volet 12 force le flux d’air F2 à travers l’échangeur de chaleur interne 4, quand le volet 11 est en position d’ouverture.
Sur le mode de réalisation illustré, le premier volet 11 et le deuxième volet 12 sont constitués par une pluralité de persiennes parallèles les unes aux autres.
Bien entendu, l’invention ne se limite pas à ce type de volet et il est possible d’envisager des variantes, comme par exemple un clapet papillon ou drapeau, ou une combinaison de clapets, ou encore des persiennes perpendiculaires les unes aux autres.
Comme particulièrement visible sur les figures 2 à 5, les volets 11 et 12 sont disposés de sorte à obturer le canal 5 transversalement dans un même axe X. L’axe X est préférentiellement perpendiculaire aux parois longitudinales 6a et 6b.
En d’autres termes, les volets 11 et 12 sont alignés quand ils sont chacun en position de fermeture.
Du fait que le premier volet 11 est disposé en regard de l’échangeur de chaleur interne 4, un flux majoritaire du flux d’air F1 traverse l’échangeur de chaleur 4, en position d’ouverture du premier volet 11.
Une portion minoritaire peut toutefois circuler sous l’échangeur de chaleur 4 sans traverser l’échangeur de chaleur 4.
Du fait que le deuxième volet 12 est déporté vis-à-vis de l’échangeur de chaleur interne 4, un flux majoritaire circule dans le canal 5 au-dessus de l’échangeur de chaleur 4, sans traverser l’échangeur de chaleur 4.
Une portion minoritaire peut toutefois traverser l’échangeur de chaleur 4.
Le dispositif 1 comprend des moyens de commande tels qu’un actionneur 13 de chacun des volets 11, 12, comme par exemple un servomoteur.
Avantageusement, le dispositif 1 comprend une unité de pilotage de moyens de commande 13, non illustrée.
Comme visible sur les figures, l’échangeur de chaleur interne 4 est de forme générale parallélépipédique, délimité par six faces opposées deux à deux. L’une des deux faces de plus grandes aires fait face au premier volet 11 et est référencée 14.
La face opposée à la face 14 est référencée 15. L’échangeur de chaleur interne 4 est disposé de sorte à former un angle aigu entre la surface 14 et l’axe X, de préférence inférieur à 45°, ce qui permet un meilleur écoulement des condensats et une augmentation de la surface d’échange thermique entre le flux d’air F et le fluide de travail.
Les moyens de contournement 10 comprennent une paroi P supplémentaire de contournement de l’échangeur de chaleur interne 4.
La paroi P est une plaque prenant préférentiellement appui sur deux parois longitudinales 6. Cette paroi 15 peut être aussi fixée sur un seul de ses cotés ou selon toute autre variante connue de l’homme du métier
La paroi P est avantageusement une surface réglée dont une génératrice est sensiblement parallèle aux parois 6a et 6b ou inclinée relativement aux parois 6a et 6b
La paroi P s’étend au moins partiellement en regard de la surface 14 de l’échangeur de chaleur interne 4.
La paroi P permet de séparer au moins en partie le flux F2 de l’échangeur interne 4, c’est - dire qu’elle permet au flux F2 ne pas lécher l’échangeur de chaleur interne 4.
La séparation opérée par la paroi P permet de minimiser l’échange de calories puisque la paroi P contraint le flux F2 à se diriger parallèlement aux parois 6a et 6b.
La paroi P constitue également un isolant thermique dans la mesure où la paroi P limite l’effet de l’échangeur de chaleur interne 4 sur la température du flux d’air F2.
Le dispositif 1 comprend également un troisième volet ou trappe 17 disposé sous la surface 15 de l’échangeur de chaleur interne 4, pour l’évacuation d’une partie du flux d’air F1 hors du dispositif 1, afin de dissiper de l’énergie thermique hors du dispositif 1.
Le dispositif 1 comprend avantageusement un organe d’évacuation, non illustré, pour évacuer des gouttes de condensât qui se forment sur les surfaces d’échange de l’échangeur de chaleur interne 4.
Configurations des volets
Les volets 11 et 12 sont mobiles respectivement entre une position d’ouverture et une position de fermeture.
La figure 2 illustre le dispositif 1 dans une configuration dans laquelle le premier volet 11 et le deuxième volet 12 sont dans la position ouverte.
Dans cette configuration, les flux d’air F1 et F2 traversent respectivement les premier et deuxième volets 11 et 12.
La figure 3 illustre le dispositif 1 dans une configuration dans laquelle le premier volet 11 et le deuxième volet 12 sont dans la position fermée.
Dans cette configuration, aucun air ne circule dans le canal 5 au-delà des volets 11 et 12.
La figure 4 illustre le dispositif 1 dans une configuration dans laquelle le premier volet 11 est dans la position ouverte et le deuxième volet 12 dans la position fermée.
Dans cette configuration, le flux d’air F1 traverse le premier volet 11.
Par contre, le flux d’air F2 ne peut pas traverser le deuxième volet 12.
La figure 4 illustre notamment le mode privilégié associé au chauffage ou à la climatisation du local par le biais du dispositif 1, comme il va être expliqué ci-après.
La figure 5 illustre le dispositif 1 dans une configuration dans laquelle le deuxième volet 12 est dans la position ouverte tandis que le premier volet 11 dans la position fermée.
Dans cette configuration, correspondant préférentiellement au mode de dégivrage de l’échangeur, comme il va être expliqué ci-après, le flux d’air F1 ne peut pas traverser le premier volet 11.
Par contre, le flux d’air F2 traverse le deuxième volet 12. Régulation thermique
En mode chauffage, l’échangeur de chaleur interne 4 fonctionne en condenseur tandis que l’échangeur de chaleur externe fonctionne en évaporateur.
En mode climatisation, l’échangeur de chaleur interne 4 fonctionne en évaporateur tandis que l’échangeur de chaleur externe fonctionne en condenseur.
La configuration de la figure 2, selon laquelle les volets 11 et 12 sont ouverts, est utilisée de préférence quand les occupants souhaitent que le dispositif 1 fonctionne en minimisant les pertes de charge du fait que le flux n’est pas freiné par les volets, soit sans chauffage ou sans climatisation ou alors lors d’un compromis entre perte de charge et température de l’air soufflé du flux F en mode chauffage ou en mode climatisation .
La configuration de la figure 3, selon laquelle les volets 11 et 12 sont fermés, est utilisée de préférence quand les occupants du local ne souhaitent pas recevoir d’air, ni chauffé ni refroidi, et/ou lorsque l’unité de ventilation est arrêtée, et/ou que le cycle thermodynamique est à l’arrêt. Ainsi, le local est isolé du dispositif de chauffage ou climatisation 1.
La configuration de la figure 4 concerne un fonctionnement normal, en chauffage ou en climatisation, du dispositif 1.
La configuration de la figure 5 est utilisée pour effectuer le dégivrage de l’échangeur de chaleur externe.
En effet, après que le système 2 ait fonctionné un certain temps en mode chauffage, par exemple selon la configuration de la figure 4, il n’est pas rare que l’échangeur de chaleur externe soit givré, comme expliqué en relation avec l’état de la technique.
Pour effectuer le dégivrage de l’échangeur de chaleur externe, on procède à une inversion du cycle thermodynamique, c’est-à-dire que le système bascule en mode climatisation.
En mode climatisation, l’échangeur de chaleur interne 4 fonctionne en évaporateur.
La fermeture du volet 11 assure que le flux d’air F1 qui serait froid du fait que l’échangeur interne 4 fonctionne en évaporateur, est bloqué et ne peut pas pénétrer dans le local, ce qui évite l’inconfort des occupants du local.
Le flux d’air F2, de température tempérée, circule jusque dans le local, ce qui assure l’aération du local.
Avantageusement, dans cette configuration, la trappe 17 est ouverte pour dissiper une partie des calories présente dans l’échangeur 4 lors du dégivrage du deuxième échangeur de chaleur
Une autre possibilité pour optimiser l’efficacité du système 2 est également de changer les dimensions de l’échangeur de chaleur 4 et/ou les dimensions des volets 11 et 12.
Selon une autre configuration non illustrée, les volets 11 et 12 sont entrouverts, le volet 11 étant dans une position proche de la position d’ouverture et le volet 12 étant dans une position proche de la position fermée, ce qui permet en cas de besoin moindre de chauffage ou de climatisation de réduire les pertes de charge et/ou d’améliorer le coefficient de performance du cycle thermodynamique.
On note que la figure 2 correspond à une position de contournement partiel de l’échangeur de chaleur 4 par les moyens de contournement 10, tandis que la figure 5 correspond à une position de contournement total.
Variante : volets en aval
Selon la variante illustrée à la figure 6, les volets 11 et 12 sont disposés en aval de l’échangeur de chaleur interne 4.
Le dispositif 1 de la figure 6 est similaire à celui des figures précédentes et ne sera pas plus détaillé.
Variante : dispositif à double flux
Sur la figure 7 est illustré un système 19 comprenant le dispositif 1 et un troisième échangeur de chaleur 16 pour un échange d’énergie thermique entre le flux d’air F destiné à chauffer ou climatiser le local et un flux d’air FF destiné à être évacué hors du local
Le système 19 comprend une entrée 20 du flux d’air F destiné à chauffer et climatiser le local. L’entrée 20 est munie d’un dispositif 21 pour filtrer le flux d’air F.
Comme visible sur la figure 6, le système 2 comprend un ventilateur 22 qui force le flux d’air F en direction du local.
Le système 19 comprend uneentrée23 du flux d’air FF dans le système hors du local. L’entrée 23 est munie d’un dispositif 24 pour filtrer le flux d’air FF.
Le système 19 comprend un ventilateur 25 qui force le flux d’air FF hors du système 2 par une sortie 26.
Le troisième échangeur de chaleur 16 est un composant bien connu de l’homme de métier (il peut être statique à courant croisé comme représenté à la figure 7) ou rotatif (roue tournante de manière continue) dans lequel circulent et se croisent les flux d’air F et FF et dans lequel les flux F et FF s’échangent des calories .
Le flux d’air F traverse le système 2 depuis l’entrée 20 vers le troisième échangeur 16 où il est pré-thermalisé par le flux d’air FF. Ensuite, il pénètre l’enceinte 3 par l’entrée 7 où, selon la configuration, le flux d’air F traverse ou non l’échangeur interne 4 jusqu’au local à chauffer ou climatiser.
On note que sur la figure 7 l’enceinte 3 est intégrée au système double fluxl 9 mais que cette disposition n’est pas limitative et l’enceinte 3 peut être disposée extérieurement au système double flux 19.
La trappe 17 est avantageusement en relation fluidique avec l’entrée 23, comme illustré à la figure 7.
Procédé L’invention a également pour objet un procédé de dégivrage de l’échangeur de chaleur externe, l’échangeur de chaleur interne 4 fonctionnant en mode condenseur et l’échangeur de chaleur externe, le procédé comprenant : - une étape d’inversion de cycle thermodynamique, le premier échangeur fonctionnant alors en mode évaporateur et le deuxième échangeur fonctionnant alors en mode condenseur, et - une étape d’activation des moyens de contournements, de préférence par l’unité de pilotage, pour contourner au moins partiellement le premier échangeur de chaleur, avantageusement selon la configuration de la figure 5.
Ainsi, le système selon la présente invention permet un chauffage et une climatisation optimale d’un local sans avoir à arrêter l’amenée d’air dans le local.
En particulier, l’invention concerne un procédé de dégivrage du deuxième échangeur de chaleur du système 2, le deuxième échangeur de chaleur fonctionnant en mode évaporateur, comprenant une étape d’activation des moyens de contournements 10 par l’unité de pilotage du moyen de commande 13 pour contourner au moins partiellement le premier échangeur de chaleur 4, comme déjà expliqué. L’invention ne se limite bien entendu pas aux modes de réalisation illustrés. En particulier, les moyens de contournement peuvent ne comprendre qu’un unique volet.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif pour chauffer ou climatiser un local, comprenant un compresseur apte à comprimer un fluide de travail, un premier échangeur (4) apte à échanger une énergie thermique entre le fluide de travail et un premier flux d’air (F) destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local et un deuxième échangeur de chaleur, apte à faire échanger une énergie thermique entre le fluide de travail et un deuxième flux d’air, lesdits premier (4) et deuxième échangeurs de chaleur étant configurés pour fonctionner en un évaporateur ou en un condenseur, et un organe de détente du fluide de travail, le système comprenant des moyens de contournement (10) dudit premier échangeur de chaleur (4), lesdits moyens de contournement (10) étant configurés pour que le premier flux d’air destiné à chauffer ou climatiser ledit local contourne au moins partiellement le premier échangeur de chaleur dans au moins une position de contournement, les moyens de contournement (10) comprenant un premier volet (11) disposé en regard du premier échangeur de chaleur (4), mobile entre une position de fermeture dans laquelle une partie (F1) au moins du flux d’air (F) destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local contourne le premier échangeur de chaleur (4) et une position d’ouverture dans laquelle ladite au moins une partie (F1) du flux d’air (F) destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local traverse le premier échangeur de chaleur (4), et les moyens de contournement (10) comprennent un deuxième volet (12) disposé en décalé du premier échangeur de chaleur (4), mobile entre une position d’ouverture dans laquelle au moins une partie (F2) du flux d’air (F) destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local contourne le premier échangeur de chaleur (4) et une position de fermeture dans laquelle ladite au moins une partie (F2) du flux d’air (F) destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local traverse le premier échangeur de chaleur.
  2. 2. Dispositif selon ia revendication 1, dans lequel les moyens de contournement comprennent une paroi de séparation de flux d’air pour isoler au moins une partie (F2) du flux d’air (F) destiné à pénétrer le local pour chauffer ou climatiser le local de l’échangeur de chaleur interne (4).
  3. 3. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de contournement (10) sont disposés en aval du premier échangeur de chaleur.
  4. 4. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, comprenant au moins un moyen de commande (13) desdits premier (11) et/ou deuxième volets (12).
  5. 5. Dispositif selon la revendication 4, comprenant une unité de pilotage du moyen de commande (13),
  6. 6. Dispositif selon l’une quelconque des précédentes, dans laquelle te premier échangeur de chaleur est disposé angulaîrement relativement au premier et/ou au deuxième volet et/ou par rapport au flux d’air (F) traversant te dit système.
  7. 7. Dispositif selon une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de contournement comprennent un autre volet (17) en communication de fluide avec l’extérieur du dispositif 1 et situé à proximité de l’échangeur (4)
  8. 8. Système pour chauffer ou climatiser un local, comprenant un dispositif pour chauffer ou climatiser un local selon l’une des revendications précédentes, ledit système étant muni d’un troisième échangeur de chaleur pour un échange d’énergie thermique entre le flux d'air destiné à chauffer ou climatiser l’habitation et un flux d’air destiné à être évacué hors du système.
  9. 9. Procédé de dégivrage du deuxième échangeur de chaleur du dispositif selon l’une des revendications 1 à 7, le premier échangeur fonctionnant en mode condenseur et le deuxième échangeur de chaleur fonctionnant en mode évaporateur, te procédé comprenant : - une étape d'inversion de cycle thermodynamique, le premier échangeur fonctionnant alors en mode évaporateur et le deuxième échangeur fonctionnant alors en mode condenseur, et - une étape d’activation des moyens de contournements pour contourner au moins partiellement te premier échangeur de chaleur.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU8098891A (en) * 1990-07-20 1992-02-18 Alberni Thermodynamics Ltd. Heating and cooling system for air space in a building
US6021644A (en) * 1998-08-18 2000-02-08 Ares; Roland Frosting heat-pump dehumidifier with improved defrost
JP4816251B2 (ja) * 2006-05-26 2011-11-16 マックス株式会社 空調装置及び建物
FR2961293B1 (fr) * 2010-06-09 2014-01-10 Ther Eco Systeme de conditionnement d'air
DE202010008740U1 (de) * 2010-10-06 2010-12-02 Loose, Jürgen Klimagerät

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