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Molecule
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WATER
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ice
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DES
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Physical
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1163kW
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de 10 h
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10 h.
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700 kW
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167m3
(1)
[15][_]
417 m3
(1)
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-14 h.
(1)
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977 kW
(1)
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233 m3
(1)
[19][_]
583 m3
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Gene Or Protein
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Dus
(1)
[22][_]
Etre
(1)
[23][_]
Est A
(1)
[24][_]
Generic
(1/ 2)
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glycol
(2)
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Disease
(1/ 1)
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Tic
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516637A1
Family ID 8052421
Probable Assignee Puchowski Alexandre
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title ACCUMULATION DE FROID EN VUE DE SON UTILISATION OPTIMUM
EN Title REFRIGERATED WATER SUPPLY INSTALLATION - HAS HOPPER FOR OFF
PEAK STORAGE OF FROZEN WATER TO COMPENSATE FOR ENVIRONMENTAL
TEMPERATURE CHANGES
Abstract
_________________________________________________________________
INSTALLATIONS DE CONDITIONNEMENT D'AIR AVEC ACCUMULATION DE FROID
COMPRENANT UN EVAPORATEUR 3, UN COMPRESSEUR 4, UN CONDENSEUR 5, UN
DISPOSITIF D'ACCUMULATION 2 ET UNE INSTALLATION DE CONDITIONNEMENT
D'AIR 1.
LA REGULATION SE FAIT AU MOYEN D'UNE VANNE A TROIS VOIES MOTORISEE 7.
The installation consists of a conventional refrigeration plant
producing a sub zero temp. water/glycol mix. for use in an air
conditioning installation. To even out the load on the refrigeration
plant during the normal diurnal variations, a cold store of ice is
incorporated in the circuit. The cold store consists of a tank (4)
containing water filled plastics balls (3) which are flexible and have
a low coefficient of friction. The tank has an insulating cover (2).
During periods of low load the refrigerated water/glycol mix. is
diverted through the tank and freezes the water. The cold store is
utilised during peak load periods.
Description
_________________________________________________________________
Cette invention s'applique en general aux domaines techniques
utilisant
le froid produit par des machines frigorifiques acondensation a air,
directe ou indirecte, d'une part et aux machines utilisees pendant les
heures pleines selon la tarification electrique d'autre part, et en
particulier au condition nement d'air.
Le procede traditionnellement utilise est le suivant
Les besoins en froid d'une installation de conditionnement d'air
qu'elle soit utilisee pendant les heures du jour (sejour temporaire
des personnes) ou 24 heures sur 24 (sejour continu des personnes,
conditionnement des objets) sont les plus importants pendant la
periode diurne qui se caracterise par une haute temperature exterieure
ainsi que par des apports caloriques importants dus au flux solaire.
Les agents de l'installation tels que echangeurs de chaleur, debits
d'air, gaines et bouches de distribution sont choisis pour
correspondre aux besoins maximum, le choix de la puissance des
machines frigorifiques se faisant en fonction du foisonnement des
besoins
Le rendement d'une machine frigorifique est fonction des temperatures
de la source froide et chaude. I1 est notoire que son utilisation
pendant la peridc nocturne, toutes choses etant egales par ailleurs,
est moins onereuse du point de vue energetique. que pendant les heures
du jour.En plus, il est intressant dans les pays industrialises
d'equilibrer dans la mesure du possible la production d'energie
electrique journaliere. L'incitation se faisant par a penalisation
tarifaire d'utilisation de l'energie pendant les heures pleines.
D'ou l'idee d'accumuler le froid pendant la nuit sous forme de chaleur
latente et de le reconstituer le jour.
La realisation de ce procede apporte les avantages suivants
1) L'abaissement de la temperature et par consequent de la pression de
condensation du fluide frigorigene ce qui diminue l'energie absorbee
par le compresseur.
2) Delestage de la production electriquediurne se traduisant
pratiquement par l'abaissement des tarifs sur l'energie consommez.
3) Possibilite de l'installation de machines frigorifiques dont la
puis -sance correspondrait aux besoins ponderes et non maximum. Ces
machines auraient une puissance nettement inferieure a celle
fournissant le froid aux installa- tions traditionnelles avec tout
l'impact sur l'importance des installations auxilieres: hydrauliques
et electriques.
4) Simplification des dispositifs de production de froid par la
suppres sion de la regulation de puissance, celle-la pouvant se faire
par simple ajustement de leur temps d'utilisation aux besoins en
froid. Autrement dit les machines frigorifiques peuvent etre mises en
marche a une puissance constante pendant le temps adequat. I1 va de
soi que pour des raisons d'accroissement imprevisible des besoins en
froid rien ne s 'oppose a leur mise en marche pendant les heures du
jour pour reconstituer le stock de froid.
5) Diminution des surfaces d'echange des condenseurs a air, ainsi que
des debits d'air donc d'energie absorbee.
6) Possibilite de fournir une surpuissance pour les jours
exceptionnellement chauds ou pour des apports calorifiques
exceptionnels par l'abaissement de la temperature du depart du fluide
frigoporteur et par la relance de la production de froid le jour.
7) Simplification des calculs thermiques par la suppression du besoin
de choisir la puissance optimum des machines frigorifiques en fonction
du foisonnement des apports calorifiques.
La figure I represente le schema fonctionnel dlune installation de
conditionnement d'air avec l'accumulation de froid.
Son fonctionnement est le suivant
Les elements tels que l'evaporateur 3, le compresseur 4, le condenseur
5, le detendeur 5, l'installation de conditionnement d'air 1 ont des
caracteris- tic de fonctionnement traditionnelles. Les vannes
d'isolement 10 etant fermees, les vannes d'isolement 9 - ouvertes la
pompe de circulation 8 renvoie l'water glicolee refroidie dans
l'evaporateur 3 dans le dispositif d'accumulation 2 en constituant un
stock de froid sous la-forme de la chaleur latente de solidification
de l'water.Les vannes d'isolement 9 etant fermees, les vannes
d'isolement 10 ouvertes la pompe de circulation 8 renvoie l'water
glicotee refroidie' dans le dispositif d'accumulation 2 dans
l'installation de conditionnement d'air 1 pour son utilisation selon
les besoins. La regulation- se fait au moyen d'une vanne trois'voies
motorisee--7.
La figure 2represente une facon d'accumulation de froid dans une cuve.
L'water glicolee refroidie dans l'evaporateur arrive par la tuyauterie
] dans une cuve d'accumulation 4 et solidifie l'water contenue dans
des billes spheriques en matiere extensible a faible coefficient de
frottement 3. Le retour de l'water glicolee vers l'evaporateur se fait
par la tuyauterie 7.
La reconstitution du froidaccumule se fait par l'water glicolee
arrivant de 4'installation de conditionnement d'air par la tuyauterie
1 et le depart par la tuyauterie 6.
La cuve d'accummulation est protegee thermiquement par l'isolation 2.
La figure 3 represente une facon d'accumulation de froid dans le sol.
Dans le premier temps le sol imbibe d'water sur la peripherie choi-sie
est solidifie par de l'water glicolee refroidie dans l'evaporateur
arrivant par la tuyauterie 1. Dans un reservoir ainsi realise on
injecte de l'water jusqu a la saturation du sol.
L'accumulation du froid se fait par l'arrivee de l'water
glicoleerefroidie dans l'evaporateur par la tuyauterie 1 et son retour
par la tuyauterie 2. La reconstitution du froid accumule se fait par
l'inversion du circuit.
Le reservoir dans le sol est protege thermiquement par l'isolation 3.
I1 est a noter que l'accumulation du froidpeut se realiser pendant la
periode hivernale avec sa reconstitution pendant l'ete. Les pertes de
chaleur par transmission vers le sol environnant etant compenses par
le bon rendement de la production du froid.
Exemples de realisation Preambule
Il n'est pas possible de fixer les conditions de base generales
correspondant aux installations de conditionnement d'air.
En effet, elles dependent d'une multitude de parametres tels que:
- conditions climatiques exterieures
- conditions climatiques interieures
- caracteristique thermique du batiment
- ori-entation geographique des facades
- temps d'utilisation de l'installation etc.
Pour ces raisons les exemples detailles ci-apras, sont choisis
arbitrairement.
Symboles utilises
Pi-puissance frigorifique installee (fvh)
E-energie frigorifique degagee, accumulee (fg,kWh)
Ec-energie absorbee par le compresseur (kWh)
a-coefficient d'utilisation journaliere reelle d'energie frigorifique
K-rendement des machines frigorifiques (fg/kWh)
hf-temps de marche des machines frigorifiques (h)
hi-temps d'utilisation de l'installatfon de conditionnement d'air (h)
V-volume du stockage de froid (m3)
b-partie du volume de la cuve remplie de billes glacees
c-partie du reservoir rempliedu sol glace
C-chaleur latente de l'water (Kcal/l)
Exemples de realisat-ions industrielles
A. Climat tempere-centre de France
a) Installation traditionnelle
puissance frigorifique installee
Pi = 106 fg/h = 1163kW
energie frigorifique degagee pendant une journee tres chaude pour une
ins
tallation de conditionnement d'air utilisee 10 h.
E = a.Pi.hi = 0,6.106.10 = 6#106fg = 6.976 kWh
energie absorbee par le compresseur EC = E 6.106
K 2200
Cette energie est payee au tarif jour
b) Installation proposee
puissance frigorifique installee
Pi = 0,6#106 fg/h = 700 kW
energie frigorifique accumulee pendant la marche nocturne de 10 h des
machines frigorifiques et degagee dans l'installation de conditionne-
ment d'air pour des conditions analogues.
E = Pi.hf = 0,6.106.10 = 6.106 fg = 6.976 kWh
energie absorbee par le compresseur
Ec = E 6.106 = 2500 kWh
K 2400
Cette energie est payee au tarif nuit
Volume du stockage
a) cuve a billes
E 6#106
V = = = 167m3
b#C#103 0,5#72#103
Les pertes par transmission calorifique etant insignifiantes.
b) sol
E 6#106
V = = = 417 m3
c#C#103 0,2#72#103
B. CLIMAT SEC - SAHARA, CERTAINES REGIONS DES ETATS UNIS
a) Installation traditionnelle
Puissance frigorifique installee
Pi = 106 fg/h = 1163 kW
energie frigorifique degagee pendant une journee tres chaude pour une
installation de conditionnement d'air utilisee -14 h.
E = a.Pi.hi = 0,6.106.14 = 8,4.106 fg =-9.767 kWh
energie absorbee par le comprgsseur
E 8,4#10@
Ec = = = 4.667 kWh
K 1800
Cette energie est payee au tarif jour
b) Installation proposee
puissance frigorifique installee
Pi = 0,84.106 fg/b = 977 kW
energie frigorifique accumulee pendant la marche nocturne de 10 h des
machines frigorifiques et degagee dans l'installation de condition
nement d'air pour des conditions analogues.
E = Pi.hf = 0,84.106.10 = 8,4.1-06 fg = 9.767 kWh energie absorbee par
le compresseur
E 8,4#106
Ec = = = 3360 kWh
K 2500
Cette energie est payee au tarif nuit
Volume du stockage a) cuve a billes
E 8,4#106
V = = = 233 m3
c#C#103 0,5#72#103 b) sol
E 8,4#106
V = = = 583 m3
c#C#103 0,2#72#103
Claims
_________________________________________________________________
REltENDICATIONS
Le Le procede caracterise par la production du froid pendant les
periodes
de basses temperatures exterieures ainsi que de la tarification
preferentielle
de l'energie electrique et son accumulation (stockage) sous forme de
chaleur
latente de l'water.
L'utilisation de ce procede pour l'optimisation des realisations,
indus
trielles en general et du conditionnement d'air en particulier.
? ?
Display vertical position markers.<br/><br/>This option will display
the relative positions of currently selected key terms within the full
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general locations within the document, or to specific discoveries if
you know whereabouts in the document they occur. [30][_]
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any discovery (or vertical marker) when you mouse over
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