FR3024222A1 - Systeme de gestion des condensats liquides d'un echangeur thermique - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système de gestion de la récupération et de l'évacuation sous forme liquide des condensats d'un échangeur thermique, comprenant : - un échangeur thermique apte à subir des opérations de dégivrage et à générer des condensats, - un bac (42) de récupération des condensats liquides qui comporte une ouverture (46) par laquelle s'évacuent les condensats, - un thermostat (90) apte à mesurer la température de l'air du milieu dans lequel est placé le bac et à la comparer avec une valeur de consigne représentative d'un risque de gel des condensats, - un élément chauffant (60) apte à chauffer une zone du bac en cas de dégivrage de l'échangeur et lorsque la température mesurée de l'air du milieu dans lequel est le bac est inférieure à la valeur de consigne.
Description
1 « SYSTEME DE GESTION DES CONDENSATS LIQUIDES D'UN ECHANGEUR THERMIQUE » L'invention concerne un système de gestion de la récupération et de l'évacuation sous forme liquide des condensats d'un échangeur thermique tel qu'un évaporateur. Il est connu de récupérer les condensats provenant d'un échangeur thermique au moyen d'un bac de récupération des condensats qui est généralement disposé sous l'échangeur. Les condensats récupérés sont ensuite évacués par un trou traversant aménagé dans le fond du bac vers un tuyau d'évacuation ou en libre écoulement. Le bac est généralement formé par une plaque métallique ou en PVC.
Toutefois, afin d'éviter que les condensats ne gèlent dans le bac, celui-ci intègre généralement des éléments chauffants qui sont disposés de manière à couvrir tout ou partie de la superficie du bac et qui chauffent le bac lorsque la température de celui-ci est proche des conditions de gel. Lorsque les éléments chauffants sont activés et chauffent, la chaleur est dissipée dans la plaque métallique formant le bac. Comme la surface d'échange entre la plaque et l'air environnant est relativement grande, la plaque dissipe toute la chaleur fournie par les éléments chauffant en conservant une température relativement basse. Ainsi, le chauffage se poursuit puisque la température est toujours proche des conditions de gel. Il s'ensuit que la consommation d'énergie électrique d'un tel système de gestion de la récupération des condensats est assez élevée. Au vu de ce qui précède il est donc souhaitable de pouvoir réduire cette consommation énergétique. La présente invention a ainsi pour objet un système de gestion de la 25 récupération et de l'évacuation sous forme liquide des condensats d'un échangeur thermique, caractérisé en ce qu'il comprend : - un échangeur thermique qui est apte à subir des opérations de dégivrage et à générer des condensats, 3024222 2 - un bac de récupération des condensats provenant de l'échangeur thermique et qui comporte au moins une ouverture par laquelle s'évacuent les condensats liquides, - au moins un thermostat qui est apte à mesurer la température de l'air 5 du milieu dans lequel est placé ledit bac et à la comparer avec une valeur de consigne qui est représentative d'un risque de gel des condensats, - au moins un élément chauffant qui est apte à chauffer au moins une zone dudit bac en cas de dégivrage de l'échangeur thermique et lorsque la température mesurée de l'air du milieu dans lequel est le bac est inférieure à 10 la valeur de consigne. En asservissant le fonctionnement de l'élément chauffant au fonctionnement du thermostat et au dégivrage de l'échangeur thermique on s'assure que le chauffage des condensats n'aura lieu que lorsque certaines conditions prédéterminées seront réunies, à savoir lorsque la génération des 15 condensats est susceptible de se produire et lorsque ceux-ci risquent de geler dans le bac. L'opération de chauffage est donc contrôlée dans le temps, ce qui génère des économies d'énergie. Lorsqu'il n'y a pas de risque de gel les condensats liquides sont simplement évacués, de manière naturelle, à travers ladite au moins une ouverture d'évacuation du bac sans avoir à fournir la 20 moindre énergie. Selon d'autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison l'une avec l'autre : - ledit au moins un élément chauffant est apte à chauffer par circulation d'un courant électrique dans ledit au moins un élément chauffant ;ledit au moins élément chauffant est ainsi apte à être alimenté par un courant électrique lorsque, d'une part, le thermostat détecte une température d'air inférieure à la valeur de consigne et, d'autre part, une opération de dégivrage de l'échangeur thermique a eu lieu, est en cours ou va avoir lieu ; le courant d'alimentation de l'élément chauffant n'est donc injecté dans ce dernier qu'en cas de double condition : une très faible température de l'air (susceptible de provoquer le gel des condensats) et un dégivrage de l'échangeur qui est prévu ; 3024222 3 - ledit au moins un élément chauffant est apte à chauffer notamment en fonction d'une information reçue d'un système de dégivrage automatique de l'échangeur thermique ; le dégivrage de l'échangeur thermique peut en effet avoir lieu de façon automatique et être commandé par un système de 5 dégivrage automatique ; - le bac comprend au moins une rigole destinée à recueillir des condensats et qui est inclinée suivant sa longueur de manière à les acheminer vers ladite au moins une ouverture d'évacuation desdits condensats qui est aménagée dans le fond de ladite au moins une rigole, ledit au moins un 10 élément chauffant ayant une forme générale allongée et étant positionné dans le fond de ladite au moins une rigole ;ainsi, la seule zone chauffée du bac est celle de la rigole, ce qui évite d'avoir à chauffer la quasi-totalité de la superficie du bac ; - au moins un élément chauffant est recouvert d'un matériau dissipateur 15 thermique ; ceci permet de dissiper rapidement dans la rigole la chaleur dégagée par ledit au moins un élément chauffant et, ainsi, de la transmettre aux condensats ; - ledit au moins un élément chauffant est revêtu sur sa face supérieure d'une bande métallique qui s'étend dans le fond de ladite au moins rigole, le 20 long de celle-ci et transversalement; cet agencement permet de répartir rapidement sur une surface étendue au fond de la rigole la chaleur dégagée ; la bande s'étend sur la longueur de la rigole et transversalement sur au moins une partie de sa largeur (la rigole est généralement encadrée par des parois latérales inclinées) ; 25 - le bac comprend une plaque dans laquelle ladite au moins une rigole est aménagée, la plaque ayant une face supérieure qui est inclinée en direction de ladite au moins une rigole ; ceci permet de diriger les condensats vers la rigole ; - la plaque est réalisée en polystyrène ou dans une autre matière 30 plastique cellulaire étanche et à faible conductivité et effusivité thermique ; la plaque ayant ainsi une effusivité thermique très faible (une faible effusivité est inférieure à 100 J.rn-2.1<-1.s-1/2) même en cas de très faible température de l'air, les condensats tombant sur la plaque peuvent difficilement geler à son 3024222 4 contact; la plaque ayant une conductivité thermique très faible, l'énergie thermique qui est transmise par ledit au moins un élément chauffant à la plaque se dissipe très lentement à l'intérieur de celle-ci, tandis qu'elle se dissipe très rapidement aux condensats par l'intermédiaire du matériau 5 dissipateur thermique ; - ladite au moins une rigole a une forme générale en vue de dessus qui correspond à la forme générale de l'échangeur thermique disposé au dessus de ladite au moins une rigole ; - ladite au moins une rigole est une rigole qui s'étend dans la plaque 10 sous la forme générale d'un L en vue de dessus ; - l'échangeur thermique est contenu dans une enceinte délimitée par des parois, au moins un orifice traversant étant aménagé dans l'une desdites parois qui est disposée sous l'échangeur thermique à l'aplomb de la rigole ; - plusieurs orifices sont aménagés dans ladite paroi à l'aplomb de la 15 rigole et sont agencés suivant la direction d'extension de la rigole ; - ledit au moins un élément chauffant est un fil chauffant qui n'est présent que dans la rigole; ceci est particulièrement avantageux en termes de consommation électrique car le fil ne chauffe pas de grandes surfaces ; - la valeur de consigne représentative d'un risque de gel des condensats 20 est inférieure à 5°C ; - le système comprend un dispositif d'évacuation d'un trop-plein de condensats ; - le dispositif d'évacuation de trop-plein est relié à ladite au moins une rigole.
25 D'autres caractéristiques et avantages apparaitront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un système de gestion de la récupération et de l'évacuation des condensats liquides d'un échangeur 30 thermique selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique de dessus d'une unité d'échange thermique implantée sur un bac de récupération des condensats ; 3024222 5 - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'une plaque formant le bac de récupération des condensats de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue schématique en coupe axiale verticale de l'unité d'échange thermique implantée sur le bac de récupération des condensats de 5 la figure 2 ; - la figure 5 est une vue schématique en coupe transversale verticale de la plaque de la figure 3 ; - la figure 6 est une vue schématique en perspective de la plaque de la figure 3 vue par l'arrière et sur laquelle des rails ont été fixés pour 10 l'installation de l'unité d'échange thermique de la figure 2 ; - la figure 7 est une vue schématique en perspective de la plaque de la figure 6 vue par l'avant et sur laquelle l'unité d'échange thermique de la figure 2 a été implantée. Le système de gestion de la récupération et de l'évacuation des 15 condensats liquides d'un échangeur thermique selon l'invention va maintenant être décrit dans le cadre d'un exemple de réalisation en référence aux figures 1 à 7. Comme représenté à la figure 1 et désigné par la référence générale notée 10, un bâtiment tel qu'une habitation comprend plusieurs pièces ou 20 locaux dont seuls deux, référencés 12, 14, sont représentés en vue de dessus, séparés par une cloison intérieure 11 raccordée à un mur extérieur 13. Un système 20 de chauffage du bâtiment est installé dans le bâtiment 10. Ce système est basé sur le principe de la pompe à chaleur et est du type à unités d'échange thermique séparées (connu aussi sous le nom de technologie 25 « split » en terminologie anglo-saxonne). Le système 20 comprend une première unité d'échange thermique 22 qui est installée dans le local 12 non chauffé et qui comprend un compresseur, un évaporateur, et un organe de détente (non représentés sur la figure). Cette première unité 22 est par exemple renfermée à l'intérieur d'un 30 caisson 24. Le système 20 comprend également une deuxième unité d'échange thermique 26 installée dans le local 14 qui est chauffé. La deuxième unité 26 comprend par exemple un condenseur (non représenté) et un équipement de 3024222 6 régulation avec des organes dédiés au pilotage du système de chauffage et à la gestion du confort climatique de l'habitat. Le condenseur va permettre, par exemple, de chauffer de l'eau circulant dans des tuyaux raccordés aux tuyaux d'un plancher chauffant.
5 Selon une variante non représentée, une ou plusieurs autres « deuxièmes » unités d'échange thermique 26 peuvent être installées dans d'autres locaux ou pièces du bâtiment (technologie « multi-split » en terminologie anglo-saxonne). La première unité d'échange thermique 22 est raccordée à la deuxième 10 unité 26 par des liaisons frigorifiques non représentées véhiculant le fluide caloporteur à changement d'états qui est utilisé dans le circuit frigorifique. La première unité d'échange thermique 22 est illustrée en vue de dessus de façon schématique à la figure 2 et comprend, à l'intérieur d'une enceinte 23, les principaux composants de cette unité, à savoir : 15 - un échangeur thermique de type évaporateur 32 qui a en vue de dessus, par exemple, une forme générale de L (toute autre forme peut convenir telle qu'une forme rectiligne) et dans lequel circule le fluide caloporteur à changements d'états précité (on notera que l'échangeur peut alternativement ne pas comporter le retour du L et ainsi adopter une forme 20 rectiligne en vue de dessus), - un ventilateur 34 qui a pour fonction d'aspirer l'air d'entrée dans l'enceinte 23 de l'unité 22 (suivant les deux flèches Al et A2) pour lui faire traverser l'échangeur 32 et le refouler en sortie de l'enceinte 40 (suivant la flèche A3), 25 - un organe de détente 36 disposé en amont de l'évaporateur (suivant le circuit frigorifique) et qui permet au fluide caloporteur d'entrer dans l'évaporateur 32 à basse pression et basse température, - un compresseur 38 disposé en aval de l'évaporateur (suivant le circuit frigorifique) et qui augmente la pression et la température du fluide à l'état 30 gazeux. L'organe de détente 36 et le compresseur 38 ne sont pas individualisés mais représentés ici dans un seul et même bloc. Un bac 42 de récupération des condensats liquides générés par l'échangeur thermique 32 est disposé en dessous de l'unité d'échange 3024222 7 thermique 22 logée dans son enceinte 23. Le contour du bac 42 est illustré schématiquement en pointillés sur la figure 2. L'unité 22 est par exemple implantée sur le bac 42 comme décrit ultérieurement. Le bac 42 prend par exemple la forme d'une plaque illustrée en 5 perspective sur la figure 3. Une rigole 44 est creusée dans l'épaisseur de la plaque et s'étend longitudinalement sous une forme correspondant sensiblement à la forme générale de l'échangeur 32 projetée sur la plaque (en vue de dessus). Le fond de cette rigole 44 est incliné (suivant la direction longitudinale 10 d'extension de la rigole) de manière à diriger gravitairement les condensats liquides recueillis par la rigole vers une ouverture traversante 46 d'évacuation des condensats qui est pratiquée dans le fond de la rigole, à une extrémité de celle-ci (voir la coupe axiale verticale de la figure 4 ; sur cette figure seuls les éléments principaux du système ont été représentés, les autres éléments 15 n'ayant pas été représenté par souci de clarté). Un tube 48 d'évacuation peut être inséré dans l'ouverture traversante 46 afin de guider l'écoulement des condensats vers le bas, en dessous de la plaque 42. La plaque 42 possède une face supérieure 42a qui est également agencée en pente en direction de la rigole 44 (suivant une direction 20 transversale relativement à la direction longitudinale d'extension de la rigole) pour faciliter l'écoulement des condensats (voir la coupe transversale verticale de la figure 5). La rigole 44 forme ainsi un évidement dans l'épaisseur de la plaque 42 et qui comporte au fond une rainure centrale 50. Cette rainure 50 est creusée dans le fond de la rigole 44 de manière à constituer le point le plus 25 bas de celle-ci. La rigole 44 est délimitée par deux faces latérales 44a, 44b qui s'étendent à partir de la face supérieure 42a de manière inclinée en direction du fond. Comme représenté sur la figure 5, les deux faces 44a, 44b sont inclinées en formant chacune une double pente, à savoir une première pente 30 formée par un premier pan incliné P1 et une deuxième pente plus douce que la première, formée par un deuxième pan incliné P2, pour rejoindre la rainure centrale 50. Alternativement, les deux faces latérales 44a, 44b rejoignent la 3024222 8 rainure centrale 50 en formant un arrondi (sans rupture d'angle entre deux pans inclinés consécutifs). La rigole 44 comprend une première partie 44c correspondant à la plus longue des deux branches du L qui s'étend de l'ouverture 46 située au niveau 5 d'un premier bord 42b de la plaque jusqu'à l'extrémité de la deuxième branche 44d (deuxième partie de rigole) du L. La deuxième partie de rigole 44d ou deuxième branche forme un coude à partir de l'extrémité de la première partie 44c et s'étend jusqu'à un deuxième bord 42c de la plaque adjacent au premier bord 42b.
10 Un élément chauffant 60 est disposé à l'intérieur de la rainure centrale 50 de la rigole (fig. 5) et s'étend suivant la quasi-totalité de la longueur de la rigole. Cet élément chauffant allongé 60 est par exemple un fil chauffant. Comme illustré sur la figure 5, une bande de matériau dissipateur 15 thermique 70 tel qu'une bande métallique, par exemple en aluminium, est placée au fond de la rigole, par-dessus la rainure 50 logeant l'élément chauffant 60 (sur les figures 3 et 4 la bande 70 n'est pas représentée par souci de clarté), sur tout ou partie de la largeur de la rigole. Cette bande 70 qui est fortement conductrice thermique permet de dissiper rapidement la 20 chaleur produite par l'élément chauffant qu'elle recouvre lorsque celui-ci est activé et génère de la chaleur. On notera qu'en plaçant l'élément chauffant 60 au fond de la rainure 50 qui est disposée à une cote inférieure à celle du fond de la rigole et en recouvrant l'ouverture supérieure de la rainure par la bande 70 on s'assure 25 que les condensats liquides ne pourront pas stagner autour de l'élément chauffant. Ceci serait le cas si l'élément chauffant était directement agencé sur le fond plat ou incliné de la rigole, dans sa partie la plus encaissée. A titre d'exemple, le fil chauffant dissipe 50 W/m et la bande possède une largeur de 50 mm et une épaisseur inférieure à 2 mm et, de préférence, 30 inférieure à 1 mm, et par exemple, égale à 0,3 mm. L'épaisseur est choisie la plus faible possible afin de minimiser la capacité thermique de la bande.
3024222 9 La plaque 42, quant à elle, est réalisée dans un matériau à faible conductivité thermique, ce qui permet de favoriser l'évacuation de la chaleur générée par l'élément chauffant du côté de la bande dissipatrice 70. Le matériau constitutif de la plaque est, par exemple, du polystyrène, 5 plus particulièrement, de type pelliculé, voire une autre matière plastique cellulaire étanche, à faible effusivité thermique (inférieure à 100 J.rn-2.1<-1.s1/2)et adaptée à cette utilisation. A titre d'exemple, la bande métallique est réalisée dans un matériau ayant un coefficient de conductivité thermique supérieur ou égal à 10 W/m.°C, 10 tandis que le matériau de la plaque a un coefficient de conductivité thermique inférieur à 0,1 W/m.°C. On notera que la rupture de pente entre les deux pans inclinés P1 et P2 sert de repère pour le positionnement de la bande 70 au fond de la rigole 44. La largeur suivant laquelle s'étend la bande de matériau dissipateur 15 thermique 70 peut varier en fonction de son épaisseur. L'objectif étant de minimiser la capacité thermique de la bande et donc son volume, une bande très peu épaisse (<0,5 mm) peut facilement couvrir toute la largeur de la rigole (supérieure à 100 mm de large) sans avoir trop d'impacts sur la consommation énergétique.
20 Comme représenté schématiquement sur les figures 2 et 4, l'enceinte 23 renfermant l'unité d'échange thermique 22 comporte un socle 23a qui est percé d'une pluralité d'orifices traversants 80 disposés à l'aplomb de la première partie de rigole 44c et sous l'échangeur 32. Ces orifices 80 permettent d'évacuer hors de l'enceinte 23 de l'unité 25 d'échange thermique les condensats qui se sont formés sous forme solide (glace) sur l'échangeur 32 et qui sont ensuite recueillis gravitairement sous forme liquide dans la rigole 44 après dégivrage de l'échangeur. Alternativement, le socle 23a pourrait ne posséder qu'un seul orifice à l'aplomb de la rigole ou un nombre réduit d'orifices par rapport à celui illustré 30 sur les figures. Comme représenté sur la figure 3, deux empreintes 42d, 42e, parallèles entre elles et croisant perpendiculairement la partie 44c de la rigole, sont aménagées dans l'épaisseur de la plaque 42. Deux logements ou cavités 3024222 10 d'extension verticale, respectivement notées 42d1, 42d2 et 42e1, 42e2, sont aménagées aux deux extrémités opposées de chaque empreinte 42d et 42e. La figure 6 illustre une vue en perspective de la plaque 42 du côté du bord 42c. Deux rails 52, 54 s'étendent à l'intérieur des deux empreintes 5 respectives 42d et 42e et ont chacun deux extrémités libres recourbées de manière à s'engager dans les cavités respectives opposées de chaque empreinte. Au fond de chaque cavité un organe amortisseur par exemple de type plots anti vibratile (connu aussi sous le nom de « silent bloc » en terminologie anglo-saxonne) est disposé et l'extrémité libre recourbée 10 correspondante du rail est montée sur cet organe. Sur la figure 6, seuls deux organes 56, 58 sont représentés respectivement au fond des cavités 42d2 et 42e2 et les extrémités recourbées 52a et 54a des rails 52 et 54 sont respectivement fixées sur les organes correspondants. La figure 7 illustre l'enceinte 23 de l'unité 22 positionnée sur les rails 52 15 et 54 par l'intermédiaire de pieds de fixation dont seuls deux, 62 et 64, sont représentés. L'enceinte de la figure 7 est dans la position d'implantation de l'enceinte de la figure 4. L'enceinte a été mise en place en faisant coulisser les pieds à la partie supérieure des rails, le long de ceux-ci jusqu'à la position d'arrêt en butée. Les rails ont pour but de servir d'éléments de guidage pour 20 l'amenée de l'unité d'échange thermique 22 dans sa position d'implantation au dessus de la plaque. Ainsi, l'enceinte 23 repose sur les rails 52, 54 qui sont montés de manière amortissante sur une embase métallique 66 (figure 6) sur laquelle est disposée la plaque 42. On limite ainsi fortement la transmission des vibrations de l'enceinte 23 à l'embase 66 (réduction du niveau de bruit).
25 On notera qu'un dispositif de trop plein 82 (figure 3) est aménagé sur la plaque 42 et communique avec la rigole 44 afin de pouvoir évacuer un trop plein de condensats liquides de la rigole (dans le cas où l'ouverture 46 ne suffit plus à l'évacuation). Un tel dispositif comprend un canal 84 qui s'étend transversalement à la rigole à partir de la zone de la rigole qui est proche de 30 l'ouverture 46 et en direction d'un bord de la plaque, par exemple, le bord 42c. Le canal est creusé à partir de la face supérieure 42a de la plaque.
3024222 11 La figure 1 illustre le principe d'un système selon l'invention pour la gestion de la récupération et de l'évacuation des condensats d'un échangeur tel que l'évaporateur 32. Le système comprend le fil chauffant 60 qui possède une résistance 5 électrique et forme un circuit électrique (raccordé à une phase et au neutre) ouvert en deux endroits du circuit : un premier endroit où est localisé un thermostat 90 à l'intérieur du caisson 24 (dans le local 12) et un deuxième endroit où est localisé un contacteur 92 dans la deuxième unité d'échange thermique 26 (dans le local 14). On notera que le thermostat 90 est implanté 10 dans la partie 44d de la rigole, de façon adjacente au bord 42c de la plaque. Comme illustré sur la figure 3, le fil chauffant forme une boucle à l'intérieur de l'enveloppe 60 de l'élément chauffant au niveau du thermostat 90. Le fil chauffant est alimenté électriquement par la même source d'énergie que celle utilisée pour l'unité 22.
15 Le thermostat 90 et le contacteur 92 sont montés en série dans le circuit si bien que le courant électrique ne peut circuler dans la résistance électrique du fil chauffant que si ces deux éléments sont tous deux fermés. Le contacteur 92 est relié à une carte électronique 94 qui pilote la partie régulation du système de pompe à chaleur. La carte électronique 94 20 relaie l'information de dégivrage réalisé de façon connue et par exemple automatique par inversion du cycle de l'évaporateur 32 de la première unité 22. Ainsi, lorsque le dégivrage de l'évaporateur est sur le point de se produire (ou en cours), une information correspondante de dégivrage est 25 envoyée par la carte 94 dans le contacteur 92, ce qui provoque la fermeture du circuit au niveau du contacteur. Par ailleurs, le thermostat 90 mesure la température de l'air du milieu dans lequel se trouve le bac 42 (notamment à l'endroit où l'air est en contact avec le bac) et la compare à une valeur de consigne qui est ajustée de 30 manière à ce que l'interrupteur du thermostat se ferme lorsque la température d'air mesurée est suffisamment basse pour risquer un gel des condensats dans le bac. D'une manière générale, la température de consigne est choisie de 3024222 12 façon à être proche de la température de solidification des condensats. Une telle température de consigne est par exemple inférieure à 5°C. Par conséquent, lorsque le dégivrage de l'évaporateur est commandé (de façon automatique ou non) et que la température de l'air en contact avec 5 le bac est suffisamment basse, le circuit électrique de la figure 1 est fermé. Ceci permet l'établissement d'un courant électrique dans le fil chauffant 60 et donc la génération de chaleur dans la rainure centrale 50 et dans le fond de la rigole par l'intermédiaire de la bande dissipatrice 70. Les condensats qui tombent sous forme liquide dans la rigole (suite au dégivrage de l'échangeur) 10 et sont au contact de la bande 70 dissipant la chaleur dégagée par l'élément chauffant 60 sont ainsi maintenus à une température suffisante pour écarter tout risque de gel des condensats. La température doit être suffisante pour que les condensats restent sous forme liquide et puissent ainsi être évacués par drainage (de manière économique) mais elle ne doit pas être trop élevée 15 afin de ne pas consommer inutilement de l'énergie. Les condensats liquides recueillis dans la rigole sont évacués gravitairement en s'écoulant le long de celle-ci jusqu'à l'ouverture 46 traversant la plaque 42. Ainsi, le fonctionnement de l'élément chauffant est asservi, d'une part, au dégivrage de l'échangeur 32 et, d'autre part, à la température de l'air 20 environnant l'élément chauffant. Une telle conception permet de réaliser des économies sur la consommation d'énergie électrique puisque l'on ne chauffe que lorsque les risques de gel des condensats dans le bac sont avérés. De plus, le chauffage est adapté de manière à maintenir juste les condensats à l'état liquide 25 (consommation énergétique du système minimisée). Par ailleurs, la zone chauffée est d'une surface relativement réduite par rapport à toute la superficie de la plaque 42. Ce chauffage localisé (dû notamment à l'utilisation d'un fil chauffant) contribue également à réduire la consommation d'énergie électrique par rapport à une situation où la quasi- 30 totalité de la superficie de la plaque 42 de récupération des condensats serait chauffée. On notera que le système selon l'invention est particulièrement simple de conception puisque, en dehors, de l'électronique nécessaire au dégivrage 3024222 13 de l'échangeur, aucune autre électronique n'est nécessaire et seul un thermostat est utilisé. Aucun traitement de signal provenant de différents capteurs n'est nécessaire pour mettre en oeuvre le système selon l'invention. A titre de variante, le profil transversal de la rigole, sa largeur, sa forme 5 d'extension longitudinale, la forme de la rainure centrale peuvent varier selon les besoins et l'application, notamment en fonction de la disposition et de la forme du ou des échangeurs dont il convient de récupérer et d'évacuer les condensats liquides. En fonction de l'application le nombre de rigoles qui sont aptes à être 10 chauffées peut également varier et, par exemple, le nombre d'éléments chauffants (un par rigole). Le système peut comporter plus d'une ouverture traversante 46 selon les besoins et/ou la configuration du ou des échangeurs et du bac. A titre de variante, certains éléments du circuit précité (tel le contacteur 15 92) peuvent être disposés ailleurs que dans la deuxième unité d'échange thermique 26 ou à proximité de cette dernière et, par exemple, dans la première unité d'échange thermique 22 ou à proximité de cette dernière. On notera que l'aspect innovant qui vient d'être décrit n'est pas limité au mode qui a été décrit en référence aux figures 1 à 7 (avec la première 20 unité d'échange thermique 22 dans un caisson 24). L'invention est applicable à tout système de rafraichissement, climatisation ou chauffage comprenant, d'une part, un échangeur thermique qui est apte à subir des opérations de dégivrage (sur commande d'un système de dégivrage automatique ou non, distant ou faisant partie de l'unité 25 d'échange thermique incluant l'échangeur) et à générer des condensats liquides et, d'autre part, un dispositif ou bac de récupération des condensats auquel est associé au moins un élément chauffant qui est apte à chauffer au moins une partie du dispositif ou bac. L'invention peut notamment s'appliquer à un système de 30 rafraichissement, climatisation ou chauffage du type à unités d'échange thermique séparées. L'invention peut alternativement s'appliquer à un système de rafraichissement, climatisation ou chauffage de type monobloc, c'est-à-dire 3024222 14 dont tous les composants du circuit frigorifique sont contenus dans un même coffret, caisson ou armoire.
Claims (16)
- REVENDICATIONS1. Système de gestion de la récupération et de l'évacuation sous forme liquide des condensats d'un échangeur thermique, caractérisé en ce qu'il comprend : - un échangeur thermique (32) qui est apte à subir des opérations de 5 dégivrage et à générer des condensats, - un bac (42) de récupération des condensats provenant de l'échangeur thermique et qui comporte au moins une ouverture (46) par laquelle s'évacuent les condensats liquides, - au moins un thermostat (90) qui est apte à mesurer la température de 10 l'air du milieu dans lequel est placé ledit bac et à la comparer avec une valeur de consigne qui est représentative d'un risque de gel des condensats, - au moins un élément chauffant (60) qui est apte à chauffer au moins une zone dudit bac en cas de dégivrage de l'échangeur thermique et lorsque la température mesurée de l'air du milieu dans lequel est le bac est inférieure à 15 la valeur de consigne.
- 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un élément chauffant (60) est apte à chauffer par circulation d'un courant électrique dans ledit au moins un élément chauffant.
- 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit 20 au moins un élément chauffant est apte à chauffer notamment en fonction d'une information reçue d'un système de dégivrage automatique de l'échangeur thermique.
- 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bac (42) comprend au moins une rigole (44) destinée à recueillir des 25 condensats liquides et qui est inclinée suivant sa longueur de manière à les acheminer vers ladite au moins une ouverture (46) d'évacuation desdits condensats qui est aménagée dans le fond de ladite au moins une rigole, ledit au moins un élément chauffant (60) ayant une forme générale allongée et étant positionné dans le fond de ladite au moins une rigole. 3024222 16
- 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit au moins un élément chauffant (60) est recouvert d'un matériau dissipateur thermique (70).
- 6. Système selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que ledit 5 au moins un élément chauffant (60) est revêtu sur sa face supérieure d'une bande métallique (70) qui s'étend dans le fond de ladite au moins rigole, le long de celle-ci et transversalement.
- 7. Système selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le bac comprend une plaque (42) dans laquelle ladite au moins une rigole 10 (44) est aménagée, la plaque ayant une face supérieure (42a) qui est inclinée en direction de ladite au moins une rigole.
- 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que la plaque est réalisée en polystyrène ou dans une autre matière plastique cellulaire étanche et à faible effusivité thermique. 15
- 9. Système selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que ladite au moins une rigole (44) a une forme générale en vue de dessus qui correspond à la forme générale de l'échangeur thermique (32) disposé au dessus de ladite au moins une rigole.
- 10. Système selon les revendications 7 et 9, caractérisé en ce que 20 ladite au moins une rigole est une rigole (44) qui s'étend dans la plaque sous la forme générale d'un L en vue de dessus.
- 11. Système selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que l'échangeur thermique (32) est contenu dans une enceinte (23) délimitée par des parois, au moins un orifice (80) traversant étant aménagé dans l'une 25 desdites parois qui est disposée sous l'échangeur thermique à l'aplomb de la rigole (44).
- 12. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que plusieurs orifices (80) sont aménagés dans ladite paroi à l'aplomb de la rigole et sont agencés suivant la direction d'extension de la rigole. 30
- 13. Système selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit au moins un élément chauffant est un fil chauffant (60). 3024222 17
- 14. Système selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la v7aleur de consigne représentative d'un risque de gel des condensats est inférieure à 5°C.
- 15. Système selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce 5 qu'il comprend un dispositif (82) d'évacuation d'un trop-plein de condensats.
- 16. Système selon l'une des revendications 4, 6 à 12 et selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif (82) d'évacuation de trop-plein est relié à ladite au moins une rigole (44).
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