EP0069676B1 - Pompe à chaleur air-extérieur-eau - Google Patents
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- EP0069676B1 EP0069676B1 EP82401282A EP82401282A EP0069676B1 EP 0069676 B1 EP0069676 B1 EP 0069676B1 EP 82401282 A EP82401282 A EP 82401282A EP 82401282 A EP82401282 A EP 82401282A EP 0069676 B1 EP0069676 B1 EP 0069676B1
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- F25B31/00—Compressor arrangements
- F25B31/006—Cooling of compressor or motor
Definitions
- the present invention relates to a heat pump of the type which draws calories from the outside air in order to transfer them to a temperature level higher than a heat transfer fluid intended for heating a dwelling.
- the source of calories being constituted by the outside air
- the whole of the heat pump is generally installed in compact form outside the housing, so that all the hot part i.e. the condenser and the compressor is cooled by the external atmosphere, which leads to unacceptable heat losses, in particular for devices such as heat pumps, which aim to save energy, and a significant drop in efficiency.
- DE-A-2634482 one solution is to drown the compressor and the condenser in an insulating material and / or surround it with a closed insulating enclosure.
- the latter solution also appears in DE-A-2 922 832.
- GB-A-891 573 shows a compressor, a condenser and a pressure reducer immersed in an insulator.
- Insulation by a closed insulating enclosure makes access to the compressor more difficult and causes the temperature of the aspirated vapors to rise.
- this overheating on the compressor suction conditions the temperature of the discharge vapors of the refrigeration compressor, in particular when it is a hermetic type compressor.
- refrigerants can give rise at high temperature to acids which attack the metal parts of the refrigerant circuit and cause either a blockage of the compressor or a destruction of the insulation of the windings of the electric drive motor.
- a one-piece air-outdoor-water heat pump comprising a box 1 of generally parallelepipedal shape separated into two compartments A and B by a vertical partition 2.
- compartment A In compartment A are mounted an evaporator 10 and a ventilation unit 11 while inside compartment B are arranged a compressor 12, a condenser 13, a pressure reducer 14, a water circulation pump not shown , and the various contacts and relays for controlling and regulating the heat pump.
- the condenser 13 placed around and at the base of the compressor 12 is connected to the central heating water circuit of the housing by fittings 16.
- the outside air sucked in through the evaporator 10 by the ventilation unit 11 gives up part of its calories to the refrigerant circulating in said evaporator.
- the refrigerant in the gaseous state emerging from the evaporator via line 17, is introduced into the compressor 12. Then it is discharged at high pressure into the condenser 13 in which it condenses, the latent heat of condensation being transferred to water also circulating in the condenser 13 whose temperature rises.
- the refrigerant Before returning to the evaporator 10 via line 18, the refrigerant is expanded in the expansion valve 14, then takes a diverted path 20 towards a cooler, not shown, placed in the oil at the base of the bell of the compressor 12 which allows it to cool and improve its performance while keeping the operating speed within acceptable limits.
- the entire bottom of compartment B in which the condenser 13 and the regulator 14 are located is embedded in a granular insulator 19 for example polystyrene balls and / or cork particles.
- the compressor 12 is only partially embedded in this insulator 19 so that its entire upper part is cooled by the outside air.
- This arrangement therefore makes it possible to correctly isolate the hot part of the heat pump while ensuring normal cooling of the compressor and facilitating access to electrical appliances.
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Description
- La présente invention se rapporte à une pompe à chaleur du type prélevant des calories sur l'air extérieur dans le but de les transférer à un niveau de température supérieur à un fluide caloporteur destiné au chauffage d'un logement.
- On connait notamment par le DE-A-2634482 une pompe à chaleur avec un circuit fermé de fluide frigorigène sur le parcours duquel sont disposés un condenseur ou échangeur chaud, un compresseur, un détendeur et un évaporateur ou échangeur froid qui permettent de puiser des calories sur l'air extérieur et de les restituer à un fluide caloporteur. Le passage de l'air dans l'évaporateur est assuré par un groupe de ventilation. Les calories sont prélevées par évaporation du fluide frigorigène dans l'évaporateur et ensuite restituées à l'eau de chauffage par condensation dudit fluide frigorigène dans le condenseur.
- La source de calories étant constituée par l'air extérieur, l'ensemble de la pompe à chaleur est généralement installé sous forme compacte à l'extérieur du logement, si bien que toute la partie chaude c'est-à-dire le condenseur et le compresseur est refroidie par l'ambiance extérieure ce qui entraine des pertes calorifiques inadmissibles notamment pour des appareils comme les pompes à chaleur qui ont pour but d'économiser l'énergie, et une chute importante du rendement.
- Dans le DE-A-2634482, une solution consiste à noyer le compresseur et le condenseur dans une matière isolante et/ou l'entourer d'une enceinte fermée isolante. Cette dernière solution apparait également dans le DE-A-2 922 832. Le GB-A-891 573 montre un compresseur, un condenseur et un détendeur immergés dans un isolant.
- L'isolation par une enceinte fermée isolante rend l'accès du compresseur plus difficile et entraine une élévation de la température des vapeurs aspirées. Or, on sait que cette surchauffe à l'aspiration du compresseur conditionne la température des vapeurs de refoulement du compresseur frigorifique, en particulier lorsqu'il s'agit d'un compresseur de type hermétique. En effet, les fluides frigorigènes peuvent donner naissance à température élevée à des acides qui attaquent les parties métalliques du circuit frigorigène et entrainent soit un blocage du compresseur, soit une destruction de l'isolant des bobinages du moteur électrique d'entrainement.
- L'autre solution qui consiste à noyer le compresseur et le condenseur dans une matière isolante présente aussi des inconvénients, notamment en ce qui concerne, les risques d'élévation de température des vapeurs aspirées, l'accessibilité au compresseur et à ses accessoires, et la mise en place commode de cette matière isolante.
- L'invention permet d'éviter les inconvénients propres aux solutions connues par le fait que le compresseur n'est que partiellement noyé dans un isolant et que cet isolant est constitué de particules granulaires comme des billes de polystyrène et/ou des particules de liège, qui permettent un remplissage complet et facile, donc une bonne isolation, qui laissent accessibles le haut du compresseur, et favorisent son refroidissement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description suivante en référence à la figure unique qui représente:
- - une vue schématique en perspective écorchée de la pompe à chaleur.
- En se reportant à la figure unique, on a représenté une pompe à chaleur airextérieur-eau monobloc comprenant un caisson 1 de forme générale parallélépipédique séparé en deux compartiments A et B par une cloison verticale 2.
- Dans le compartiment A sont montés un évaporateur 10 et un groupe de ventilation 11 tandis qu'à l'intérieur du compartiment B, sont disposés un compresseur 12, un condenseur 13, un détendeur 14, une pompe de circulation de l'eau non représentée, et les différents contacts et relais de commande et de régulation de la pompe à chaleur. Le condenseur 13 disposé autour et à la base du compresseur 12 est raccordé au circuit eau de chauffage central du logement par des raccords 16.
- L'air extérieur aspiré à travers l'évaporateur 10 par le groupe de ventilation 11 cède une partie de ses calories au fluide frigorigène en circulation dans ledit évaporateur. Le fluide frigorigène à l'état gazeux débouchant de l'évaporateur par la conduite 17, est introduit dans le compresseur 12. Ensuite il est refoulé à haute pression dans le condenseur 13 dans lequel il se condense, la chaleur latente de condensation étant transférée à de l'eau également en circulation dans le condenseur 13 dont la température s'élève. Avant son retour dans l'évaporateur 10 par la conduite 18, le fluide frigorigène est détendu dans le détendeur 14, puis emprunte un parcours détourné 20 vers un refroidisseur, non représenté, disposé dans l'huile à la base de la cloche du compresseur 12 ce qui permet de le refroidir et d'améliorer son rendement tout en maintenant le régime de fonctionnement dans des limites acceptables.
- Afin d'éviter des pertes calorifiques importantes notamment au niveau de la partie chaude de la pompe à chaleur, tout le fond du compartiment B dans lequel sont situés le condenseur 13 et le détendeur 14 est noyé un isolant granulaire 19 par exemple des billes de polystyrène et/ou des particules de liège. Par contre le compresseur 12 n'est que partiellement noyé dans cet isolant 19 de telle manière que toute sa partie supérieure soit refroidie par l'air extérieur.
- Cette disposition permet donc d'isoler correctement la partie chaude de la pompe à chaleur tout en assurant le refroidissement normal du compresseur et en facilitant l'accès aux appareils électriques.
Claims (1)
- Pompe à chaleur du type prélevant des calories sur l'air extérieur et comprenant un caisson à l'intérieur duquel sont disposés d'un côté un évaporateur (10) et un groupe de ventilation (11) et d'un autre côté, noyés dans un isolant, un condenseur (13) coaxial à un compresseur (12) lui-même équipé d'un refroidisseur d'huile parcouru par le fluide frigorigène détendu, ainsi qu'un détendeur (14), caractérisée par le fait que le compresseur (12), pour que sa partie supérieure soit refroidie par l'ambiance extérieure, n'est que partiellement noyé dans l'isolant (19) constitué de particules granulaires telles que par exemple des billes de polystyrène et/ou des particules de liège.
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