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FR3126346A1 - Systeme de conditionnement thermique pour vehicule automobile - Google Patents

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FR3126346A1
FR3126346A1 FR2108934A FR2108934A FR3126346A1 FR 3126346 A1 FR3126346 A1 FR 3126346A1 FR 2108934 A FR2108934 A FR 2108934A FR 2108934 A FR2108934 A FR 2108934A FR 3126346 A1 FR3126346 A1 FR 3126346A1
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FR
France
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heat exchanger
heat
flow
connection point
expansion device
Prior art date
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Pending
Application number
FR2108934A
Other languages
English (en)
Inventor
Mohamed Yahia
Stefan Karl
Bertrand NICOLAS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
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Priority to PCT/EP2022/073708 priority patent/WO2023025902A1/fr
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

L’invention concerne un système de conditionnement thermique (100) comportant:- Une boucle principale (A) de fluide réfrigérant comprenant successivement :-- Un compresseur (2) comportant une sortie (4) et au moins une entrée (3a),-- Un premier échangeur (21) configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur (F1),-- Un premier dispositif de détente (5),-- Un deuxième échangeur (22) configuré pour échanger de la chaleur avec un élément (30) d’une chaine de traction d’un véhicule automobile,- Une première branche de dérivation (B) comportant un troisième échangeur (23) configuré pour échangeur de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur (F2),- Une deuxième branche de dérivation (C) comportant un deuxième dispositif de détente (7),- un échangeur de chaleur interne (8) disposé conjointement sur la boucle principale (A) en aval du premier échangeur de chaleur (21) et sur la deuxième branche de dérivation (C) en aval du deuxième dispositif de détente (7). Figure de l’abrégé : Figure 3

Description

SYSTEME DE CONDITIONNEMENT THERMIQUE POUR VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de conditionnement thermique. De tels systèmes peuvent notamment équiper des véhicules automobiles. Ces systèmes permettent par exemple une régulation thermique de différents organes du véhicule, comme par exemple l’habitacle ou une batterie de stockage d’énergie électrique, dans le cas où le véhicule est à propulsion électrique. Les échanges thermiques sont gérés principalement par la compression et la détente d’un fluide réfrigérant circulant dans un circuit fermé dans lequel sont disposés plusieurs échangeurs de chaleur.
Il est bien connu de réaliser le chauffage de l’habitacle du véhicule en condensant un fluide réfrigérant à haute pression dans un échangeur de chaleur qui est traversé par un flux d’air alimentant l’habitacle. Le fluide réfrigérant est ensuite évaporé dans un échangeur réalisant un échange thermique avec un flux d’air extérieur au véhicule. Un cycle thermodynamique est ainsi réalisé, et la chaleur extraite du flux d’air extérieur contribue au chauffage de l’habitacle. L’échangeur réalisant l’échange thermique avec l’air extérieur est généralement disposé dans la face avant du véhicule.
Il est également connu, dans le cas d’un véhicule à propulsion électrique, de récupérer au moins une partie de la chaleur dissipée par un organe du groupe moto-propulseur électrique, encore appelé chaine de traction électrique. Cet organe peut être par exemple une batterie de stockage d’énergie électrique. Pour réaliser cette récupération d’énergie thermique, le fluide réfrigérant est évaporé dans un échangeur de chaleur couplé thermiquement avec l’organe du moto-propulseur électrique. La chaleur dissipée par cet organe, ainsi que la chaleur extraite du flux d’air extérieur, contribuent alors toutes les deux au chauffage de l’habitacle, ce qui améliore la puissance de chauffage obtenue ainsi que son efficacité énergétique.
Dans certaines applications, il est intéressant de ne pas faire appel à un échangeur thermique disposé en face avant du véhicule. Dans ce cas, le chauffage de l’habitacle est assuré grâce à l’énergie récupérée du groupe moto-propulseur, ainsi que par l’énergie fournie au fluide réfrigérant lors de son passage à haute pression.
Une telle configuration permet de simplifier l’intégration mécanique du système mais présente plusieurs inconvénients. Afin de fournir suffisamment de puissance calorifique, le débit de fluide réfrigérant doit être suffisamment élevé. Un tel débit tend à engendrer des pertes de charge élevées, ce qui dégrade les performances thermodynamiques. De plus, dans un tel cycle thermodynamique, l’évaporation du fluide réfrigérant grâce à la chaleur récupérée du groupe moto-propulseur est généralement peu efficace, car l’évaporateur reçoit du fluide réfrigérant comportant une fraction gazeuse élevée, ce qui fait que le transfert thermique est peu efficace.
Un but de l’invention est de proposer un système de conditionnement thermique permettant une récupération d’énergie d’un groupe moto-propulseur électrique qui présente une efficacité améliorée. L’invention concerne également un procédé de fonctionnement d’un tel système de conditionnement thermique.
Résumé
A cette fin, la présente invention propose un système de conditionnement thermique comportant un circuit de fluide réfrigérant configuré pour faire circuler un fluide réfrigérant, le circuit de fluide réfrigérant comportant:
- Une boucle principale comprenant successivement selon le sens de circulation du fluide réfrigérant:
-- Un dispositif de compression comportant une sortie et au moins une première entrée de fluide réfrigérant,
-- Un premier échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur,
-- Un premier dispositif de détente,
-- Un deuxième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un élément d’une chaine de traction d’un véhicule automobile,
- Une première branche de dérivation reliant un premier point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval de la sortie du dispositif de compression et en amont du premier échangeur de chaleur à un deuxième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier échangeur de chaleur et en amont du premier dispositif de détente, la première branche de dérivation comportant un troisième échangeur de chaleur configuré pour échangeur de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur,
- Une deuxième branche de dérivation reliant un troisième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier échangeur de chaleur et en amont du premier dispositif de détente à un quatrième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du deuxième échangeur de chaleur et en amont de la sortie du dispositif de compression, la deuxième branche de dérivation comportant un deuxième dispositif de détente,
- un échangeur de chaleur interne disposé conjointement sur la boucle principale en aval du deuxième point de raccordement ainsi que du troisième point de raccordement, et en amont du premier dispositif de détente et sur la deuxième branche de dérivation en aval du deuxième dispositif de détente.
Cette architecture de circuit permet notamment de diviser le débit de fluide réfrigérant entre une partie circulant dans la deuxième branche de dérivation C et une partie circulant dans la boucle principale A. Cette division du débit de fluide réfrigérant a lieu au niveau du troisième point de raccordement. Le fluide réfrigérant circulant dans la deuxième branche de dérivation circule à basse pression dans la deuxième section d’échange thermique de l’échangeur interne. Le fluide réfrigérant circulant dans la boucle principale circule à haute pression dans la première section d’échange thermique de l’échangeur interne. Le fluide réfrigérant à haute pression cède ainsi de la chaleur au fluide réfrigérant à basse pression. L’enthalpie du fluide réfrigérant à haute pression a donc diminué en sortie de l’échangeur interne. Cela permet notamment d’améliorer le transfert thermique au sein du deuxième échangeur de chaleur, lorsque celui-ci fonctionne en évaporateur. Lorsque le deuxième échangeur de chaleur est couplé thermiquement à une source de chaleur dont on veut récupérer une partie de l’énergie dissipée, l’efficacité du transfert thermique dans ce deuxième échangeur est améliorée, ce qui permet d’améliorer l’efficacité de la récupération d’énergie.
Les caractéristiques listées dans les paragraphes suivant peuvent être mises en œuvre indépendamment les unes des autres ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
L’élément de la chaine de traction du véhicule automobile est une batterie de stockage d’énergie électrique.
L’élément de la chaine de traction du véhicule automobile est un module électronique de pilotage d’un moteur électrique, par exemple un moteur électrique de traction du véhicule.
Selon un mode de réalisation du système de conditionnement thermique, celui-ci comporte une troisième branche de dérivation reliant un cinquième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval de l’échangeur de chaleur interne et en amont du premier dispositif de détente à un sixième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du deuxième échangeur de chaleur et en amont de la première entrée du dispositif de compression, la troisième branche de dérivation comportant successivement un troisième dispositif de détente et un quatrième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à l’habitacle du véhicule automobile.
Selon un mode de réalisation, le premier fluide caloporteur est un flux d’air intérieur à l’habitacle du véhicule automobile.
Selon une variante, le premier fluide caloporteur est un liquide caloporteur configuré pour échanger de la chaleur avec un cinquième échangeur de chaleur, le cinquième échangeur de chaleur étant configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à l’habitacle du véhicule automobile.
Selon un mode de réalisation, le deuxième fluide caloporteur est un flux d’air extérieur à l’habitacle du véhicule automobile.
En variante, le deuxième fluide caloporteur est un liquide caloporteur configuré pour échanger de la chaleur avec un sixième échangeur de chaleur, le sixième échangeur de chaleur étant configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur à l’habitacle du véhicule automobile.
Selon un mode de réalisation du système de conditionnement thermique, le quatrième point de raccordement est disposé en amont de la première entrée de fluide réfrigérant du dispositif de compression.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de compression comporte une deuxième entrée de fluide réfrigérant, et dans lequel le quatrième point de raccordement est relié à la deuxième entrée du dispositif de compression.
Selon un mode de réalisation du système de conditionnement thermique, celui-ci comporte une quatrième branche de dérivation reliant un septième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval de l’échangeur interne et en amont du premier dispositif de détente à un huitième point de raccordement disposé sur la première branche de dérivation entre le troisième échangeur de chaleur et le deuxième point de raccordement, la quatrième branche de dérivation comportant un quatrième dispositif de détente.
Le système de conditionnement thermique peut en outre comporter une cinquième branche de dérivation reliant un neuvième point de raccordement disposé sur la première branche de dérivation entre le premier point de raccordement et le troisième échangeur de chaleur à un dixième point de raccordement disposé sur la boucle principale en amont de la première entrée du dispositif de compression. Le dixième point de raccordement peut être disposé sur la boucle principale en aval du quatrième point de raccordement et en amont de la première entrée du dispositif de compression.
La cinquième branche de dérivation comprend une troisième vanne d’arrêt.
La quatrième branche de dérivation et la cinquième branche de dérivation peuvent être présentes alors que le système de conditionnement thermique ne comporte pas de troisième branche de dérivation.
Lorsque la troisième branche de dérivation est présente, le septième point de raccordement est disposé sur la boucle principale en aval de l’échangeur interne et en amont du cinquième point de raccordement.
Selon une variante de réalisation, le premier échangeur de chaleur comporte deux sections d’échange thermique configurées pour être parcourues en parallèle par le fluide réfrigérant.
Selon un aspect du système de conditionnement thermique, la boucle principale comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant disposé en aval du sixième point de raccordement et en amont de la première entrée du dispositif de compression.
En variante ou de manière complémentaire, la boucle principale comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant disposé en aval du premier échangeur de chaleur et en amont du deuxième point de raccordement.
La boucle principale comporte une première vanne d’arrêt. La première vanne d’arrêt est disposée entre le premier point de raccordement et le premier échangeur de chaleur.
La première branche de dérivation comporte une deuxième vanne d’arrêt La deuxième vanne d’arrêt est disposée entre le premier point de raccordement et le troisième échangeur de chaleur.
La boucle principale comporte un premier clapet anti-retour configuré pour bloquer une circulation de fluide réfrigérant depuis le deuxième point de raccordement vers le premier échangeur de chaleur.
En variante, la boucle principale comporte une vanne d’arrêt configurée pour bloquer une circulation de fluide réfrigérant depuis le deuxième point de raccordement vers le premier échangeur de chaleur.
La première branche de dérivation comporte un troisième clapet anti-retour configuré pour bloquer une circulation de fluide réfrigérant depuis le deuxième point de raccordement vers le troisième échangeur de chaleur. Le troisième clapet anti-retour est disposé entre le troisième échangeur de chaleur et le deuxième point de raccordement.
En variante, la première branche de dérivation comporte une vanne d’arrêt configurée pour bloquer une circulation de fluide réfrigérant depuis le deuxième point de raccordement vers le troisième échangeur de chaleur.
La troisième branche de dérivation comporte un deuxième clapet anti-retour configuré pour bloquer une circulation de fluide réfrigérant depuis le sixième point de raccordement vers le quatrième échangeur de chaleur. Le deuxième clapet anti-retour est disposé entre le quatrième échangeur de chaleur et le sixième point de raccordement.
En variante, la troisième branche de dérivation comporte une vanne d’arrêt configurée pour bloquer une circulation de fluide réfrigérant depuis le sixième point de raccordement vers le quatrième échangeur de chaleur.
La quatrième branche de dérivation comporte un quatrième clapet anti-retour configuré pour bloquer une circulation de fluide réfrigérant depuis le huitième point de raccordement vers le septième point de raccordement.
En variante, la quatrième branche de dérivation comporte une vanne d’arrêt configurée pour bloquer une circulation de fluide réfrigérant depuis le huitième point de raccordement vers le septième point de raccordement.
L’invention concerne également un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de récupération d’énergie, dans lequel le fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au premier fluide caloporteur, se divise entre un premier débit circulant dans la deuxième branche de dérivation et un deuxième débit circulant dans la boucle principale,
le premier débit circule successivement dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans l’échangeur de chaleur interne où il reçoit de la chaleur du deuxième débit, et rejoint une entrée du dispositif de compression,
le deuxième débit circule successivement dans l’ échangeur de chaleur interne où il cède de la chaleur au premier débit, dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur, et rejoint la première entrée du dispositif de compression.
Selon un mode de réalisation, le premier débit de fluide réfrigérant rejoint la boucle principale en amont de la première entrée du dispositif de compression.
Selon un autre mode de réalisation, le premier débit de fluide réfrigérant rejoint la deuxième entrée du dispositif de compression.
Selon un aspect du procédé de fonctionnement, un débit du fluide réfrigérant en sortie du deuxième dispositif de détente est ajustée de façon à ce qu’une surchauffe du premier débit de fluide réfrigérant en sortie de l’échangeur de chaleur interne est comprise entre 5°C et 10°C.
Selon une variante de mise en œuvre du procédé, un débit du fluide réfrigérant en sortie du deuxième dispositif de détente est ajustée de façon à ce qu’une surchauffe du débit de fluide réfrigérant circulant dans la boucle principale en aval du quatrième point de raccordement est comprise entre 3°C et 10°C.
L’invention concerne aussi un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit pompe à chaleur et récupération d’énergie, dans lequel le fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au premier fluide caloporteur, se divise entre un premier débit circulant dans la deuxième branche de dérivation et un deuxième débit circulant dans la boucle principale,
le premier débit circule successivement dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans l’échangeur de chaleur interne où il reçoit de la chaleur du deuxième débit, rejoint la boucle principale et rejoint une entrée du dispositif de compression,
le deuxième débit circule successivement dans l’ échangeur de chaleur interne où il cède de la chaleur au premier débit, se divise entre un troisième débit circulant dans la boucle principale et un quatrième débit circulant dans la quatrième branche de dérivation,
le troisième débit circule dans le premier dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur,
le quatrième débit circule dans le quatrième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du deuxième fluide caloporteur, et rejoint la boucle principale en amont de la première entrée du dispositif de compression.
Ce mode de fonctionnement permet d’améliorer l’efficacité du chauffage de l’habitacle pour les configurations du système de conditionnement thermique dans lesquelles le troisième échangeur de chaleur est présent.
L’invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode dit de climatisation, dans lequel le fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression où il passe à haute pression, et circule successivement dans le troisième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au deuxième fluide caloporteur, se divise entre un premier débit circulant dans la deuxième branche de dérivation et un deuxième débit circulant dans la boucle principale,
le premier débit circule successivement dans le deuxième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans l’échangeur de chaleur interne où il reçoit de la chaleur du deuxième débit, rejoint la boucle principale et rejoint une entrée du dispositif de compression,
le deuxième débit circule successivement dans l’ échangeur de chaleur interne où il cède de la chaleur au premier débit, dans le troisième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le quatrième échangeur de chaleur où il absorbe de la chaleur du flux d’air intérieur, et rejoint la boucle principale en amont de la première entrée du dispositif de compression.
L’échangeur de chaleur interne permet ici d’améliorer l’efficacité du refroidissement du flux d’air intérieur dans le quatrième échangeur.
D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon un premier mode de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon un troisième mode de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon une première variante du troisième mode de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon une deuxième variante du troisième mode de réalisation de l’invention,
est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon une troisième variante du troisième mode de réalisation de l’invention,
est une vue schématique du système de conditionnement thermique selon le troisième mode de réalisation, fonctionnant suivant un premier mode de fonctionnement, dit mode dit de récupération d’énergie,
est une vue schématique du système de conditionnement thermique selon le troisième mode de réalisation, fonctionnant suivant un deuxième mode de fonctionnement, dit pompe à chaleur et récupération d’énergie,
est une vue schématique du système de conditionnement thermique selon le troisième mode de réalisation, fonctionnant suivant un troisième mode de fonctionnement, dit mode dit de climatisation,
est un diagramme thermodynamique illustrant le fonctionnement du système de conditionnement thermique selon le premier mode de fonctionnement, dit mode dit de récupération d’énergie.

Claims (10)

  1. Système de conditionnement thermique (100) comportant un circuit (1) de fluide réfrigérant configuré pour faire circuler un fluide réfrigérant, le circuit (1) de fluide réfrigérant comportant:
    - Une boucle principale (A) comprenant successivement selon le sens de circulation du fluide réfrigérant:
    -- Un dispositif de compression (2) comportant une sortie (4) et au moins une première entrée (3a) de fluide réfrigérant,
    -- Un premier échangeur de chaleur (21) configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur (F1),
    -- Un premier dispositif de détente (5)
    -- Un deuxième échangeur de chaleur (22) configuré pour échanger de la chaleur avec un élément (30) d’une chaine de traction d’un véhicule automobile,
    - Une première branche de dérivation (B) reliant un premier point de raccordement (11) disposé sur la boucle principale (A) en aval de la sortie (4) du dispositif de compression (2) et en amont du premier échangeur de chaleur (21) à un deuxième point de raccordement (12) disposé sur la boucle principale (A) en aval du premier échangeur de chaleur (21) et en amont du premier dispositif de détente (5), la première branche de dérivation (B) comportant un troisième échangeur de chaleur (23) configuré pour échangeur de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur (F2),
    - Une deuxième branche de dérivation (C) reliant un troisième point de raccordement (13) disposé sur la boucle principale (A) en aval du premier échangeur de chaleur (21) et en amont du premier dispositif de détente (5) à un quatrième point de raccordement (14, 14’) disposé sur la boucle principale (A) en aval du deuxième échangeur de chaleur (22) et en amont de la sortie (4) du dispositif de compression (2), la deuxième branche de dérivation (C) comportant un deuxième dispositif de détente (7),
    - un échangeur de chaleur interne (8) disposé conjointement sur la boucle principale (A) en aval du deuxième point de raccordement (12) ainsi que du troisième point de raccordement (13), et en amont du premier dispositif de détente (5) et sur la deuxième branche de dérivation (C) en aval du deuxième dispositif de détente (7).
  2. Système de conditionnement thermique selon la revendication 1, comportant une troisième branche de dérivation (D) reliant un cinquième point de raccordement (15) disposé sur la boucle principale (A) en aval de l’échangeur de chaleur interne (8) et en amont du premier dispositif de détente (5) à un sixième point de raccordement (16) disposé sur la boucle principale (A) en aval du deuxième échangeur de chaleur (22) et en amont de la première entrée (3a) du dispositif de compression (2), la troisième branche de dérivation (D) comportant successivement un troisième dispositif de détente (6) et un quatrième échangeur de chaleur (24) configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air (Fi) intérieur à l’habitacle du véhicule automobile.
  3. Système de conditionnement thermique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier fluide caloporteur (F1) est un flux d’air (Fi) intérieur à l’habitacle du véhicule automobile,
    et dans lequel le deuxième fluide caloporteur (F2) est un flux d’air (Fe) extérieur à l’habitacle du véhicule automobile.
  4. Système de conditionnement thermique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le quatrième point de raccordement (14) est disposé en amont de la première entrée (3a) de fluide réfrigérant du dispositif de compression (2).
  5. Système de conditionnement thermique selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif de compression (2) comporte une deuxième entrée (3b) de fluide réfrigérant, et dans lequel le quatrième point de raccordement (14) est relié à la deuxième entrée (3b) du dispositif de compression (2).
  6. Système de conditionnement thermique selon l’une des revendications précédentes, comportant une quatrième branche de dérivation (E) reliant un septième point de raccordement (17) disposé sur la boucle principale (A) en aval de l’échangeur interne (8) et en amont du premier dispositif de détente (5) à un huitième point de raccordement (18) disposé sur la première branche de dérivation (B) entre le troisième échangeur de chaleur (23) et le deuxième point de raccordement (12), la quatrième branche de dérivation (E) comportant un quatrième dispositif de détente (28),
    le système de conditionnement thermique comportant une cinquième branche de dérivation (F) reliant un neuvième point de raccordement (19) disposé sur la première branche de dérivation (B) entre le premier point de raccordement (11) et le troisième échangeur de chaleur (23) à un dixième point de raccordement (20) disposé sur la boucle principale (A) en amont de la première entrée (3a) du dispositif de compression (2).
  7. Procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique (100) selon l’une des revendications 1 à 6, dans un mode dit de récupération d’énergie, dans lequel le fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression (2) où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur (21) où il cède de la chaleur au premier fluide caloporteur (F1), se divise entre un premier débit (Q1) circulant dans la deuxième branche de dérivation (C) et un deuxième débit (Q2) circulant dans la boucle principale (A),
    le premier débit (Q1) circule successivement dans le deuxième dispositif de détente (7) où il passe à basse pression, dans l’échangeur de chaleur interne (8) où il reçoit de la chaleur du deuxième débit (Q2), et rejoint une entrée (3a, 3b) du dispositif de compression (2),
    le deuxième débit (Q2) circule successivement dans l’ échangeur de chaleur interne (8) où il cède de la chaleur au premier débit (Q1), dans le premier dispositif de détente (5) où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur (22) où il absorbe de la chaleur, et rejoint la première entrée (3a) du dispositif de compression (2).
  8. Procédé de fonctionnement selon la revendication 7, dans lequel un débit du fluide réfrigérant en sortie du deuxième dispositif de détente (7) est ajustée de façon à ce qu’une surchauffe du premier débit (Q1) de fluide réfrigérant en sortie de l’échangeur de chaleur interne (8) est comprise inférieure à 10°C, de préférence comprise entre 5°C et 10°C.
  9. Procédé de fonctionnement selon la revendication 7, dans lequel un débit du fluide réfrigérant en sortie du deuxième dispositif de détente (7) est ajustée de façon à ce qu’une surchauffe du débit de fluide réfrigérant circulant dans la boucle principale (A) en aval du quatrième point de raccordement (14) est inférieure à 10°C, de préférence comprise entre 3°C et 10°C.
  10. Procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique (100) selon la revendication 6, dans un mode dit pompe à chaleur et récupération d’énergie, dans lequel le fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression (2) où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur (21) où il cède de la chaleur au premier fluide caloporteur (F1), se divise entre un premier débit (Q1) circulant dans la deuxième branche de dérivation (C) et un deuxième débit (Q2) circulant dans la boucle principale (A),
    le premier débit (Q1) circule successivement dans le deuxième dispositif de détente (7) où il passe à basse pression, dans l’échangeur de chaleur interne (8) où il reçoit de la chaleur du deuxième débit (Q2), rejoint la boucle principale (A) et rejoint une entrée (3a, 3b) du dispositif de compression (2),
    le deuxième débit (Q2) circule successivement dans l’ échangeur de chaleur interne (8) où il cède de la chaleur au premier débit (Q1), se divise entre un troisième débit (Q3) circulant dans la boucle principale (A) et un quatrième débit (Q4) circulant dans la quatrième branche de dérivation (E),
    le troisième débit (Q3) circule dans le premier dispositif de détente (5) où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur (22) où il absorbe de la chaleur,
    le quatrième débit (Q4) circule dans le quatrième dispositif de détente (28) où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur de chaleur (23) où il absorbe de la chaleur du deuxième fluide caloporteur (F2), et rejoint la boucle principale (A) en amont de la première entrée (3a) du dispositif de compression (2).
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