FR3091337A1 - Cold production system - Google Patents
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Abstract
Système de production de froid L’invention concerne un système de production de froid (1) pour au moins un local à température positive (2) et au moins un local à température négative (3), caractérisé en ce qu’il comprend :- une première centrale thermique (4) ; - une deuxième centrale thermique (5), à CO2 ;- un échangeur thermique (6,) à air ;- un circuit à gaz (7), reliant la deuxième centrale thermique (5) à chaque local à température négative (3) en vue de le refroidir ; - un premier circuit d’eau glycolée (8) ;- un deuxième circuit d’eau glycolée (9), reliant l’échangeur thermique (6) à la première centrale thermique (4) en vue de la refroidir. Figure pour l’abrégé : Fig. 1Cold production system The invention relates to a cold production system (1) for at least one room with positive temperature (2) and at least one room with negative temperature (3), characterized in that it comprises: - a first thermal power station (4); - a second thermal power station (5), with CO2; - an air heat exchanger (6,); - a gas circuit (7), connecting the second thermal power station (5) to each room at negative temperature (3) in view to cool it; - a first brine circuit (8); - a second brine circuit (9), connecting the heat exchanger (6) to the first thermal power plant (4) in order to cool it. Figure for the abstract: Fig. 1
Description
DescriptionDescription
Titre de l'invention : Système de production de froidTitle of the invention: Cold production system
[0001] Le domaine de l’invention est celui de la conception et de la fabrication de systèmes de production de froid, pour le refroidissement de locaux de conservation d’aliments par exemple.The field of the invention is that of the design and manufacture of cold production systems, for the cooling of food storage premises for example.
[0002] Plus précisément, l’invention concerne un système de production permettant d’alimenter à la fois des chambres froides dites positives et des chambres froides dites négatives.More specifically, the invention relates to a production system for supplying both so-called positive cold rooms and so-called negative cold rooms.
[0003] Les chambres froides positives sont des chambres froides dans lesquelles la température est généralement comprise entre 1°C et 8°C, généralement utilisées pour conserver des produits frais tels que les fruits et légumes, les produits laitiers ou encore les viandes par exemple.Positive cold rooms are cold rooms in which the temperature is generally between 1 ° C and 8 ° C, generally used to store fresh products such as fruits and vegetables, dairy products or even meats for example .
[0004] Les chambres froides négatives sont des chambres froides dans lesquelles la température est souvent inférieure à -18°C, généralement utilisées pour conserver des produits surgelés ou congelés.Negative cold rooms are cold rooms in which the temperature is often below -18 ° C, generally used to store frozen or frozen products.
[0005] Pour conserver une température sensiblement stable dans ces chambres froides, des systèmes de production de froid sont utilisés.To keep a substantially stable temperature in these cold rooms, cold production systems are used.
[0006] Ces systèmes de production de froid permettent de faire circuler un fluide frigorigène dans un ou plusieurs circuits fermés.These cold production systems allow circulating a refrigerant in one or more closed circuits.
[0007] Pour cela, chaque circuit fermé comprend une centrale thermique formant un point de départ et d’arrivée du fluide frigorigène. Le fluide frigorigène circule alors dans le circuit fermé en partant de la centrale thermique, en traversant une chambre froide, puis en retournant dans la centrale thermique.For this, each closed circuit comprises a thermal power station forming a starting point and arrival point for the refrigerant. The refrigerant then circulates in the closed circuit starting from the thermal power station, crossing a cold room, then returning to the thermal power station.
[0008] Dans la chambre froide, le fluide frigorigène subit un échange thermique avec l’air de la chambre froide. Le fluide frigorigène emmagasine la chaleur de l’air de la chambre froide en libérant sa fraîcheur de sorte que l’air de la chambre froide se refroidisse.In the cold room, the refrigerant undergoes heat exchange with the air in the cold room. The refrigerant stores heat from the cold room air, releasing its coolness so that the cold room air cools.
[0009] Le fluide frigorigène retourne ensuite dans la centrale thermique pour se décharger de la chaleur emmagasinée et être de nouveau refroidi avant de recommencer sa circulation dans le circuit fermé.The refrigerant then returns to the thermal power plant to discharge the stored heat and be cooled again before restarting its circulation in the closed circuit.
[0010] Les systèmes de productions de froid connus sont généralement conçus et destinés à une utilisation soit en chambre froide positive, soit en chambre froide négative.Known cold production systems are generally designed and intended for use either in a positive cold room or in a negative cold room.
[0011] Pour refroidir une chambre froide positive en même temps qu’une chambre froide négative, il est donc nécessaire d’avoir un premier système de production de froid couplé à la chambre froide positive, et un deuxième système de production de froid couplé à la chambre froide négative.To cool a positive cold room at the same time as a negative cold room, it is therefore necessary to have a first cold production system coupled to the positive cold room, and a second cold production system coupled to the negative cold room.
[0012] Par ailleurs, ces systèmes de production de froid comprennent des moyens de mise en pression du fluide frigorigène, de sorte que le fluide frigorigène circule dans les circuits fermés à une pression avoisinant les 180 bars. Une telle pression est notamment souhaitable pour permettre d’obtenir le meilleur rendement frigorigène possible par le fluide frigorigène.Furthermore, these cold production systems include means for pressurizing the refrigerant, so that the refrigerant circulates in the closed circuits at a pressure of around 180 bars. Such a pressure is particularly desirable to allow the best possible refrigerant yield to be obtained by the refrigerant.
[0013] Il existe donc un risque de danger pour les utilisateurs ou pour le personnel travaillant à proximité des circuits de circulation du fluide frigorigène.There is therefore a risk of danger for users or for staff working near the refrigerant circulation circuits.
[0014] En outre, les fluides frigorigènes utilisés sont généralement des produits chimiques composés pour obtenir un fort pouvoir frigorigène. Or, il est reconnu que ces produits chimiques présentent de forts risques d’explosion ou encore des risques sanitaires si une personne y est exposée trop longtemps, par exemple des risques de provoquer des maladies lourdes.In addition, the refrigerants used are generally chemical compounds to obtain a high refrigeration power. However, it is recognized that these chemicals present high risks of explosion or health risks if a person is exposed to it for too long, for example risks of causing serious illnesses.
[0015] Ainsi, lorsque des opérations de maintenance doivent être effectuées sur ces systèmes de production de froid alors qu’ils sont installés dans un lieu recevant du public tel qu’un supermarché par exemple, un périmètre de sécurité doit être érigé (vis-à-vis des risques d’explosion). Cela peut s’avérer très préjudiciable pour le site en termes de perte d’activité et/ou d’image de marque dégradée. En pratique, il s’avère donc que les périmètres de sécurité ne sont pas installés.Thus, when maintenance operations must be carried out on these cold production systems while they are installed in a place open to the public such as a supermarket for example, a security perimeter must be erected (vis- against the risk of explosion). This can be very detrimental to the site in terms of loss of activity and / or degraded brand image. In practice, it turns out that the security perimeters are not installed.
[0016] Enfin, de tels systèmes de production de froid présentent un taux de pollution important puisqu’il est nécessaire d’alimenter les centrales thermiques à l’aide de générateurs, ces générateurs fonctionnant généralement à l’aide de carburants polluants.Finally, such cold production systems have a high rate of pollution since it is necessary to supply thermal power plants using generators, these generators generally operating using polluting fuels.
[0017] L’invention a notamment pour objectif de palier les inconvénients de l’art antérieurThe invention particularly aims to overcome the drawbacks of the prior art
[0018] Plus précisément, l’invention a pour objectif de proposer un système de production de froid permettant d’assurer le maintien d’une température de conservation à la fois dans une ou plusieurs chambres froides positives et dans une ou plusieurs chambres froides négatives.More specifically, the invention aims to provide a cold production system for ensuring the maintenance of a storage temperature both in one or more positive cold rooms and in one or more negative cold rooms .
[0019] L’invention a également pour objectif de fournir un tel système de production de froid qui soit sans dangers pour le personnel travaillant à proximité des circuits dans lesquels circule le fluide frigorigène.The invention also aims to provide such a cold production system which is safe for personnel working near the circuits in which the refrigerant circulates.
[0020] L’invention a en outre pour objectif de fournir un tel système de production de froid qui soit peu polluant comparativement aux systèmes de production de froid de l’art antérieur.The invention further aims to provide such a cold production system which is low in pollution compared to the cold production systems of the prior art.
[0021] Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l’invention qui a pour objet un système de production de froid pour au moins un local à température positive et au moins un local à température négative, caractérisé en ce qu’il comprend :These objectives, as well as others which will appear later, are achieved thanks to the invention which relates to a cold production system for at least one room at positive temperature and at least one room at negative temperature , characterized in that it comprises:
- une première centrale thermique ;- a first thermal power station;
- une deuxième centrale thermique, à CO2 ;- a second thermal power station, with CO2;
- un échangeur thermique, à air ;- an air heat exchanger;
- un circuit à gaz, reliant la deuxième centrale thermique à chaque local à température négative en vue de le refroidir ;- a gas circuit, connecting the second thermal power plant to each room at negative temperature in order to cool it;
- un premier circuit d’eau glycolée, comprenant :- a first brine circuit, comprising:
- une première dérivation reliant la première centrale thermique à chaque local à température positive ;- a first branch connecting the first thermal power plant to each room at positive temperature;
- une deuxième dérivation reliant la première centrale thermique à la deuxième centrale thermique pour le refroidissement de fluide circulant dans le circuit à gaz;- a second bypass connecting the first thermal power station to the second thermal power station for cooling the fluid flowing in the gas circuit;
- un deuxième circuit d’eau glycolée, reliant l’échangeur thermique à la première centrale thermique en vue de la refroidir.- a second brine circuit, connecting the heat exchanger to the first thermal power station in order to cool it.
[0022] A partir de ce seul système de production de froid, il est ainsi possible de maintenir une température de conservation souhaitée à la fois dans des locaux à température positive et dans des locaux à température négative.From this single cold production system, it is thus possible to maintain a desired storage temperature both in premises at positive temperature and in premises at negative temperature.
[0023] En outre, un tel système de production de froid utilise comme fluides frigorigènes de l’eau glycolée, du propane (r290) et du CO2. Ces trois fluides frigorigènes sont peu voire pas nocifs pour le personnel travaillant à proximité des circuits fluidiques. De plus, ces fluides nécessitent une compression très faible (de l’ordre de 30 bars à 40 bars maximum (on parle alors d’un état subcritique) pour offrir un bon pouvoir frigorigène contrairement à l’art antérieur dans lequel le fluide est à une pression d’environ 180 bars (on parle alors d’un état transcritique).In addition, such a cold production system uses as refrigerants glycol water, propane (r290) and CO2. These three refrigerants are little or not harmful to personnel working near the fluid circuits. In addition, these fluids require very low compression (of the order of 30 bars to 40 bars maximum (this is called a subcritical state) to provide good refrigeration power unlike the prior art in which the fluid a pressure of around 180 bars (this is called a transcritical state).
[0024] Enfin, un tel système de production de froid est peu polluant comparativement aux systèmes de production de froid de l’art antérieur. En effet, l’interaction entre le premier circuit d’eau glycolé et la deuxième centrale thermique permet notamment de diminuer les ressources énergétiques nécessaire à la production de froid pour le refroidissement des locaux à température négative.Finally, such a cold production system is not very polluting compared to the cold production systems of the prior art. Indeed, the interaction between the first glycol water circuit and the second thermal power plant makes it possible in particular to reduce the energy resources necessary for the production of cold for the cooling of premises at negative temperature.
[0025] Avantageusement, chaque circuit forme une boucle fermée comprenant une première ligne et une deuxième ligne, la première ligne étant destinée à faire circuler un fluide à une température différente de celle d’un même fluide circulant dans la deuxième ligne.Advantageously, each circuit forms a closed loop comprising a first line and a second line, the first line being intended to circulate a fluid at a temperature different from that of the same fluid circulating in the second line.
[0026] Ainsi, chaque fluide frigorigène provenant de la centrale thermique, peut atteindre chaque local à température négative ou à température positive par la première ligne, sans risque d’être réchauffé par le même fluide frigorigène réchauffé, c’est-à-dire repartant du local à température positive ou à température négative en direction de la centrale thermique.Thus, each refrigerant from the thermal power plant can reach each room at negative temperature or at positive temperature by the first line, without the risk of being heated by the same heated refrigerant, that is to say leaving the room at positive or negative temperature towards the thermal power plant.
[0027] De préférence, le premier circuit d’eau glycolée comporte un réservoir brasseur positionné entre la première centrale thermique et des moyens de dérivation séparant la première dérivation et la deuxième dérivation d’une conduite commune.Preferably, the first brine circuit includes a brewing tank positioned between the first thermal power plant and bypass means separating the first bypass and the second bypass from a common pipe.
[0028] Un tel réservoir brasseur permet de disposer d’une réserve de fluide caloporteur pour pallier à un éventuel problème dans le système de production de froid.Such a brewing tank makes it possible to have a reserve of heat-transfer fluid to alleviate a possible problem in the cold production system.
[0029] Préférentiellement, le réservoir brasseur présente une entrée d’eau destinée à être raccordée temporairement à une arrivée d’eau et à une source de glycol.Preferably, the brewing tank has a water inlet intended to be temporarily connected to a water supply and to a glycol source.
[0030] Cela permet ainsi de réaliser une mise à niveau de l’eau glycolée contenue dans le réservoir en cours d’utilisation du système de production de froid.This allows an upgrade of the glycol water contained in the tank during use of the cold production system.
[0031] De manière avantageuse, le réservoir brasseur présente :Advantageously, the brewing tank has:
- une première interface destinée à assurer le raccordement du réservoir brasseur à la première ligne du premier circuit d’eau glycolée ;- a first interface intended to ensure the connection of the brewing tank to the first line of the first brine circuit;
- une deuxième interface destinée à assurer le raccordement du réservoir brasseur à la deuxième ligne du premier circuit d’eau glycolée, l’eau glycolée contenue dans le réservoir brasseur étant brassée par le flux de l’eau glycolée circulant dans la première ligne, à contre sens par rapport à deuxième ligne.a second interface intended to ensure the connection of the brewing tank to the second line of the first brine circuit, the brine contained in the brewing tank being stirred by the flow of brine circulating in the first line, against sense compared to second line.
[0032] Le brassage de l’eau est alors réalisé par le seul cheminement de l’eau glycolée dans le premier circuit d’eau glycolée.The stirring of the water is then carried out by the only routing of the brine in the first brine circuit.
[0033] Dès lors, il n’est pas nécessaire d’utiliser des moyens de brassage mécaniques par exemple, de tels moyens de brassage mécaniques pouvant présenter un risque de défaillance et donc un risque de dysfonctionnement du système de production de froid.Therefore, it is not necessary to use mechanical mixing means for example, such mechanical mixing means can present a risk of failure and therefore a risk of malfunction of the cold production system.
[0034] Avantageusement, le système de production de froid comprend un bâti sur lequel sont montés :Advantageously, the cold production system comprises a frame on which are mounted:
- la première centrale thermique ;- the first thermal power plant;
- la deuxième centrale thermique ;- the second thermal power station;
- l’échangeur thermique ;- the heat exchanger;
- le deuxième circuit d’eau glycolée ;- the second brine circuit;
- des moyens de raccordement pour relier :- connection means for connecting:
- le circuit à gaz à la deuxième centrale thermique ;- the gas circuit at the second thermal power station;
- le premier circuit d’eau glycolée à la première centrale thermique.- the first brine circuit at the first thermal power plant.
[0035] Ainsi, le système de production de froid peut être transporté aisément d’un premier lieu d’utilisation à un deuxième lieu d’utilisation.Thus, the cold production system can be easily transported from a first place of use to a second place of use.
[0036] En d’autres termes, le système de production de froid selon l’invention peut être un système nomade permettant notamment d’être utilisé pour des évènements éphémères, et d’être adapté à différentes configurations d’utilisation.In other words, the cold production system according to the invention can be a nomadic system allowing in particular to be used for ephemeral events, and to be adapted to different configurations of use.
[0037] L’air et l’eau sont des fluides non nocifs qui sont généralement disponibles sans grandes difficultés. Ainsi, le fonctionnement du système de production de froid, selon l’invention, est simple d’utilisation et sécure pour le personnel travaillant à proximité de ce dernier.Air and water are non-harmful fluids which are generally available without great difficulty. Thus, the operation of the cold production system, according to the invention, is simple to use and secure for personnel working in the vicinity of the latter.
[0038] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préférentiel de l’invention, donné à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :Other features and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of a preferred embodiment of the invention, given by way of illustrative and nonlimiting example, and of the accompanying drawings among which :
est une représentation schématique d’un plan de circulation fluidique d’un système de production de froid selon l’invention ;is a schematic representation of a fluid circulation plan of a cold production system according to the invention;
[fig.l] est une schématique vue de face d’un système de production de froid selon l’invention.[fig.l] is a schematic front view of a cold production system according to the invention.
[0039] La figure 1 illustre schématiquement un plan de circulation fluidique d’un système de production de froid 1 selon l’invention, pour au moins un local à température positive 2 et au moins un local à température négative 3, selon l’invention.Figure 1 schematically illustrates a fluid circulation plan of a cold production system 1 according to the invention, for at least one room at positive temperature 2 and at least one room at negative temperature 3, according to the invention .
[0040] Le système de production de froid leomprend :The cold production system includes:
- une première centrale thermique 4 ;- a first thermal power plant 4;
- une deuxième centrale thermique 5, à CO2 ;- a second thermal power station 5, with CO2;
- un échangeur thermique 6 ;- a heat exchanger 6;
- un circuit à gaz 7 ;- a gas circuit 7;
- un premier circuit d’eau glycolée 8 ;- a first brine circuit 8;
- un deuxième circuit d’eau glycolée 9.- a second brine circuit 9.
[0041] La première centrale thermique 4 est une centrale fonctionnant au gaz naturel, par exemple au moyen d’une source de propane S (ou R290). Plus précisément, la première centrale thermique 4 est un refroidisseur d’eau glacée.The first thermal power plant 4 is a power station operating on natural gas, for example by means of a source of propane S (or R290). More specifically, the first thermal power plant 4 is a chilled water cooler.
[0042] Cette première centrale thermique 4 permet, comme décrit ci-après, de refroidir une eau glycolée à une température en sortie de la première centrale thermique 4 de moins -8°C environ.This first thermal power plant 4 allows, as described below, to cool a glycol water to a temperature at the outlet of the first thermal power plant 4 of minus -8 ° C.
[0043] La première centrale thermique 4 comprend également :The first thermal power plant 4 also includes:
- une première interface 10 destinée à permettre la communication fluidique et notamment en eau glycolée entre le premier circuit d’eau glycolée 8 et la première centrale thermique 4,a first interface 10 intended to allow fluid communication and in particular in brine between the first brine circuit 8 and the first thermal power plant 4,
- une deuxième interface (non visible sur les figures) permettant la communication fluidique, et notamment en eau glycolée, entre le deuxième circuit d’eau glycolée 9 et la première centrale thermique 4.- a second interface (not visible in the figures) allowing fluid communication, and in particular in brine, between the second brine circuit 9 and the first thermal power plant 4.
[0044] La deuxième centrale thermique 5 est une unité de production de froid en CO2, c’est-à-dire qu’elle permet de faire circuler et de refroidir un fluide caloporteur ou frigorigène tel que du CO2.The second thermal power plant 5 is a unit for producing cold in CO2, that is to say that it makes it possible to circulate and cool a heat-transfer or refrigerant fluid such as CO2.
[0045] Par ailleurs, la deuxième centrale thermique 5 comprend un condenseur à eau 51 permettant un transfert de calories entre le circuit à gaz 7 et la deuxième dérivation 82 du premier circuit d’eau glycolée8.In addition, the second thermal power plant 5 includes a water condenser 51 allowing a transfer of calories between the gas circuit 7 and the second bypass 82 of the first glycol water circuit8.
[0046] Chaque circuit d’eau glycolée 8,9 et circuit à gaz 7 forme une boucle fermée comprenant une première ligne 7a, 8a, 9a, et une deuxième ligne 7b, 8b, 9b.Each brine circuit 8,9 and gas circuit 7 forms a closed loop comprising a first line 7a, 8a, 9a, and a second line 7b, 8b, 9b.
[0047] Plus précisément, la première ligne 7a, 8a, 9a est destinée à faire circuler un fluide à une température différente de celle d’un même fluide circulant dans la deuxième ligne 7b, 8b, 9b.More specifically, the first line 7a, 8a, 9a is intended to circulate a fluid at a temperature different from that of the same fluid flowing in the second line 7b, 8b, 9b.
[0048] Autrement dit, la première ligne 7a, 8a, 9a permet de faire circuler un fluide fri6 gorigène dit froid et la deuxième ligne 7b, 8b, 9b permet de faire circuler le même fluide frigorigène dit réchauffé, c’est-à-dire le fluide ayant subi une transformation ou un changement thermique en s’étant réchauffé, ou inversement.In other words, the first line 7a, 8a, 9a makes it possible to circulate a fri6 fluid which is said to be cold and the second line 7b, 8b, 9b makes it possible to circulate the same refrigerant which is said to be heated, that is to say to say the fluid having undergone a transformation or a thermal change while being heated, or vice versa.
[0049] Tel qu’illustré sur la figure 1, le premier circuit d’eau glycolée 8 comprend :As illustrated in FIG. 1, the first brine circuit 8 comprises:
- une première dérivation 81 reliant la première centrale thermique 4 à chaque local à température positive 2 ;- A first branch 81 connecting the first thermal power plant 4 to each room at positive temperature 2;
- une deuxième dérivation 82 reliant la première centrale thermique 4 à la deuxième centrale thermique 5 pour le refroidissement du fluide dans le circuit à gaz 7.a second bypass 82 connecting the first thermal power station 4 to the second thermal power station 5 for cooling the fluid in the gas circuit 7.
[0050] Plus précisément, chaque ligne 8a, 8b du premier circuit d’eau glycolée 8 comprend des moyens de dérivation 83.More specifically, each line 8a, 8b of the first brine circuit 8 comprises bypass means 83.
[0051] Pour la première ligne 8a, les moyens de dérivation 83 comprennent un séparateur permettant de diviser un flux unique sortant de la première centrale thermique 4 vers la première dérivation 81 et la deuxième dérivation 82.For the first line 8a, the bypass means 83 comprise a separator making it possible to divide a single flow leaving the first thermal power station 4 towards the first bypass 81 and the second bypass 82.
[0052] Pour la deuxième ligne 8b, les moyens de dérivation comprennent un collecteur permettant de recevoir le fluide de la première dérivation 81 et de la deuxième dérivation 82 pour créer une voie unique de fluide dirigée vers la première centrale thermique 4.For the second line 8b, the bypass means comprise a manifold for receiving the fluid from the first bypass 81 and from the second bypass 82 to create a single path of fluid directed to the first thermal power plant 4.
[0053] Le premier circuit d’eau glycolée 8 comprend en outre un réservoir brasseur 11 positionné entre la première centrale thermique 4 et le séparateur et le collecteur du premier circuit d’eau glycolée 8.The first brine circuit 8 further comprises a brewing tank 11 positioned between the first thermal power plant 4 and the separator and the collector of the first brine circuit 8.
[0054] Le réservoir brasseur 11 présente :The stirrer tank 11 has:
- des premiers moyens de raccordement lia destinés à assurer le raccordement du réservoir brasseur 11 à la première ligne 8a du premier circuit d’eau glycolée 8 ;- First connection means 11a intended to ensure the connection of the brewing tank 11 to the first line 8a of the first brine circuit 8;
- des deuxièmes moyens de raccordement 11b destinés à assurer le raccordement du réservoir brasseur 11 à la deuxième ligne 8b du premier circuit d’eau glycolée 8.- second connection means 11b intended to ensure the connection of the brewing tank 11 to the second line 8b of the first brine circuit 8.
[0055] Selon le présent mode de réalisation, les premiers moyens de raccordement 1 la sont disposés dans une partie inférieure du réservoir brasseur 11 et les deuxièmes moyens de raccordement 11b sont disposés dans une partie supérieure du réservoir brasseur 11.According to this embodiment, the first connection means 11a are arranged in a lower part of the brewing tank 11 and the second connection means 11b are arranged in an upper part of the brewing tank 11.
[0056] L’eau glycolée contenu dans le réservoir brasseur 11 est ainsi brassée par le flux d’eau glycolée circulant dans la première ligne 8a et dans la deuxième ligne 8b.The glycol water contained in the stirrer tank 11 is thus stirred by the flow of glycol water circulating in the first line 8a and in the second line 8b.
[0057] Plus précisément, l’eau glycolée circulant dans la première ligne 8a circule depuis la première centrale thermique 4 vers chaque chambre froide positive 2 tandis que l’eau glycolée circulant dans la deuxième ligne 8b circule depuis là ou chaque chambre froide positive 2 vers la première centrale thermique 4. Ainsi, la circulation en sens inverse dans la première ligne 8a et dans la deuxième ligne 8b créée un mouvement de brassage dans le réservoir brasseur 11.More specifically, the glycol water circulating in the first line 8a flows from the first thermal power plant 4 to each positive cold room 2 while the glycol water circulating in the second line 8b flows from there or each positive cold room 2 towards the first thermal power station 4. Thus, the circulation in the opposite direction in the first line 8a and in the second line 8b creates a stirring movement in the stirring tank 11.
[0058] Le réservoir brasseur 11 présente en outre une entrée d’eau 12 destinée à être raccordée de manière temporaire à une arrivée d’eau 13 et à une source de glycol (non représentée).The brewing tank 11 also has a water inlet 12 intended to be temporarily connected to a water inlet 13 and to a source of glycol (not shown).
[0059] De préférence, l’arrivée d’eau 13 est par exemple une arrivée d’eau communale et la source de glycol est un bidon contenant du glycol, ce qui permet un dosage précis du glycol dans l’eau.Preferably, the water inlet 13 is for example a municipal water inlet and the glycol source is a container containing glycol, which allows precise dosing of the glycol in the water.
[0060] Le deuxième circuit d’eau glycolée 9 relie, quant à lui, l’échangeur thermique 6 à la première centrale thermique 4 en vue refroidir cette dernière.The second brine circuit 9 connects, in turn, the heat exchanger 6 to the first thermal power plant 4 to cool the latter.
[0061] Plus précisément, la première ligne 9a du deuxième circuit d’eau glycolée 9 permet de transférer l’eau glycolée depuis la première centrale thermique 4 jusqu’au condenseur thermique 6 puis la deuxième ligne 9b permet de faire circuler l’eau glycolée depuis le condenseur thermique 6 vers la première centrale thermique 4. Le condenseur thermique 6 permet ainsi de refroidir l’eau glycolée du deuxième circuit d’eau glycolée 9.More specifically, the first line 9a of the second brine circuit 9 allows the brine to be transferred from the first thermal power plant 4 to the thermal condenser 6 then the second line 9b makes it possible to circulate the brine water from the thermal condenser 6 to the first thermal power station 4. The thermal condenser 6 thus makes it possible to cool the brine water from the second brine circuit 9.
[0062] Avantageusement l’échangeur thermique 6 est un échangeur thermique à air, et plus précisément un condenseur à air.Advantageously, the heat exchanger 6 is an air heat exchanger, and more specifically an air condenser.
[0063] Le circuit à gaz 7 relie ainsi la deuxième centrale thermique 5 à chaque local à température négative 3 en vue de le refroidir.The gas circuit 7 thus connects the second thermal power plant 5 to each room at negative temperature 3 in order to cool it.
[0064] A l’instar des circuits d’eau glycolée8 9, le circuit à gaz 7 comprend une première ligne 7a permettant l’acheminement d’un fluide froid depuis la deuxième centrale thermique 5 vers chaque local à température négative 3 et une deuxième ligne 7b permettant d’acheminer un fluide réchauffé depuis chaque local à température négative 3 vers la deuxième centrale thermique 5.Like the glycol water circuits 8 9, the gas circuit 7 comprises a first line 7a allowing the delivery of a cold fluid from the second thermal power station 5 to each room at negative temperature 3 and a second line 7b for conveying a heated fluid from each room at negative temperature 3 to the second thermal power station 5.
[0065] La jonction entre chaque ligne 7a, 7b, 8a, 8b du premier circuit d’eau glycolée 8 et du circuit à gaz 7 est assuré à l’intérieur de chaque local à température positive 2 et de chaque local à température négative 3, par l’intermédiaire de moyens de diffusion 14 (un seul étant illustré sur la figure 1, pour le circuit à gaz 7).The junction between each line 7a, 7b, 8a, 8b of the first brine circuit 8 and the gas circuit 7 is provided inside each room at positive temperature 2 and each room at negative temperature 3 , by means of diffusion means 14 (only one being illustrated in FIG. 1, for the gas circuit 7).
[0066] Plus précisément, les moyens de diffusion 14 comprennent un ventilateur permettant de recycler un air contenu dans le local à température positive2 ou dans le local à température négative 3.More specifically, the diffusion means 14 comprise a fan making it possible to recycle an air contained in the room at positive temperature 2 or in the room at negative temperature 3.
[0067] L’eau glycolée circulant dans le premier circuit d’eau glycolée 8, se réchauffe ainsi et continue son cheminement dans la deuxième ligne 8b pour revenir vers le premier échangeur thermique 4 en étant réchauffée.The brine circulating in the first brine circuit 8, thus heats up and continues its path in the second line 8b to return to the first heat exchanger 4 while being warmed.
[0068] En variante, notamment pour le circuit à gaz 7, les moyens de diffusion 14 peuvent comprendre un ventilateur raccordé à la première ligne 7a du circuit à gaz 7 pour puiser le fluide à une température négative provenant de la deuxième centrale thermique 5 directement dans chaque local à température négative 3.Alternatively, in particular for the gas circuit 7, the diffusion means 14 may comprise a fan connected to the first line 7a of the gas circuit 7 to draw the fluid at a negative temperature coming from the second thermal power plant 5 directly in each room at negative temperature 3.
[0069] Selon un mode de réalisation avantageux, le système de production de froid 1 selon l’invention comprend un bâti 15 sur lequel sont montés :According to an advantageous embodiment, the cold production system 1 according to the invention comprises a frame 15 on which are mounted:
- la première centrale thermique 4 ;- the first thermal power plant 4;
- la deuxième centrale thermique5 ;- the second thermal power plant5;
- l’échangeur thermique 6 ;- the heat exchanger 6;
- le deuxième circuit d’eau glycolée 9 ;- the second brine circuit 9;
- des moyens de raccordement 16, 17 pour relier :- connection means 16, 17 for connecting:
- le circuit à gaz 7 à la deuxième centrale thermique 5 ;- the gas circuit 7 at the second thermal power station 5;
- le premier circuit d’eau glycolée 8 à la première centrale thermique 4.- the first brine circuit 8 to the first thermal power plant 4.
[0070] Un tel bâti 15 permet ainsi d’obtenir un système de production de froid 1 compact qui peut être transporté dans différentes localisations d’utilisation et peut-être adapté à différentes tailles d’unités de conservation.Such a frame 15 thus makes it possible to obtain a compact cold production system 1 which can be transported to different locations of use and can be adapted to different sizes of storage units.
[0071] Plus précisément, des premiers moyens de raccordement 16 sont situés au voisinage de la deuxième centrale thermique 5, et des deuxièmes moyens de raccordement 17 sont situés au voisinage de la première centrale thermique 4.More specifically, first connection means 16 are located in the vicinity of the second thermal power station 5, and second connection means 17 are located in the vicinity of the first thermal power station 4.
[0072] En variante, les deuxièmes moyens de raccordement peuvent être situés au voisinage du réservoir brasseur 11, des conduites souples ou rigides peuvent alors être prévues pour relier la première centrale thermique 4 au réservoir brasseur 11.As a variant, the second connection means can be located in the vicinity of the brewing tank 11, flexible or rigid pipes can then be provided to connect the first thermal power station 4 to the brewing tank 11.
[0073] En utilisation, un restaurateur peut déposer le bâti 15 à proximité de son unité de conservation et raccorder le système de production de froid 1 à chaque local à température positive 2 et chaque local à température négative 3 dont il dispose.In use, a restaurateur can deposit the frame 15 near its conservation unit and connect the cold production system 1 to each room at positive temperature 2 and each room at negative temperature 3 which it has.
[0074] Pour relier le système de production de froid 1 à chaque local à température positive 2 et chaque local à température négative 3, le restaurateur utilise des conduites reliant les deuxièmes moyens de raccordement 17 avec chaque local à température positive 2 et à la deuxième centrale thermique 5, et d’autres conduites reliant les premiers moyens de raccordement 16 à chaque local à température négative 3.To connect the cold production system 1 to each room at positive temperature 2 and each room at negative temperature 3, the restaurant owner uses pipes connecting the second connection means 17 with each room at positive temperature 2 and to the second thermal power plant 5, and other pipes connecting the first connection means 16 to each room at negative temperature 3.
[0075] En fonctionnement, le restaurateur alimente grâce à l’entrée d’eau 12 le réservoir brasseur 11 en injectant dans ce dernier de l’eau et du glycol.In operation, the restaurateur feeds through the water inlet 12 the brewing tank 11 by injecting the latter with water and glycol.
[0076] Lorsque le réservoir brasseur 11 est rempli, le restaurateur peut alors mettre en fonctionnement la première centrale thermique 4 de sorte à refroidir l’eau glycolée contenu dans le réservoir brasseur 11 par circulation de cette eau dans le premier circuit d’eau glycolée 8.When the brewing tank 11 is filled, the restaurateur can then operate the first thermal power station 4 so as to cool the brine water contained in the brewing tank 11 by circulation of this water in the first brine circuit 8.
[0077] Après un temps d’utilisation prédéterminé, le restaurateur peut ajuster le niveau d’eau glycolée dans le réservoir brasseur 11 en ajoutant de l’eau et/ou du glycol.After a predetermined time of use, the restaurateur can adjust the level of brine in the brewing tank 11 by adding water and / or glycol.
[0078] Une fois les niveaux ajustés, l’eau glycolée quitte la première centrale thermique 4 par la première ligne 8a, à une température d’environ -8°C, pour atteindre le réservoir brasseur 11, quitte ensuite le réservoir brasseur 11 jusqu’aux moyens de dérivation 83 où une partie de l’eau glycolée est dirigée vers chaque local à température positive 2 en vue de la refroidir et une autre partie est dirigée vers la deuxième centrale thermique 5 en vue de refroidir le circuit à gaz 7 circulant dans la deuxième centrale thermique 5 comme expliqué ci-après.Once the levels have been adjusted, the glycol water leaves the first thermal power station 4 via the first line 8a, at a temperature of around -8 ° C, to reach the brewing tank 11, then leaves the brewing tank 11 until '' to the bypass means 83 where part of the glycol water is directed to each room at positive temperature 2 with a view to cooling it and another part is directed to the second thermal power station 5 with a view to cooling the circulating gas circuit 7 in the second thermal power plant 5 as explained below.
[0079] L’eau glycolée ressortant de la deuxième centrale thermique 5 et de chaque local à température positive 2 est alors dirigée vers le collecteur de la deuxième ligne 8b pour former un flux unique dirigé vers la partie haute du réservoir brasseur 11 puis quitte le réservoir brasseur depuis cette même partie haute pour atteindre la première centrale thermique 4.The glycol water emerging from the second thermal power station 5 and from each room at positive temperature 2 is then directed to the collector of the second line 8b to form a single flow directed towards the upper part of the brewing tank 11 and then leaves the brewer tank from this same upper part to reach the first thermal power plant 4.
[0080] Lors de la traversée du réservoir brasseur 11, l’eau glycolée circulant dans la première ligne 8a et dans la deuxième ligne 8b induit un mouvement de brassage continu dans le réservoir brasseur 11 si bien que l’eau glycolée contenu dans le réservoir brasseur 11 présente un gradient de températures allant du plus froid au plus chaud depuis la partie inférieure vers la partie supérieure.When crossing the brewing tank 11, the glycol water circulating in the first line 8a and in the second line 8b induces a continuous stirring movement in the brewing tank 11 so that the glycol water contained in the tank brewer 11 has a temperature gradient from the coldest to the warmest from the bottom to the top.
[0081] A titre d’exemple, l’eau glycolée entrant dans le réservoir brasseur 11 par la partie inférieure, c’est-à-dire par la première ligne 8a, présente une température d’environ -8°C, et l’eau entrant dans le réservoir brasseur 11 par la partie supérieure, c’est-à-dire par la deuxième ligne 8b, présente une température d’environ -6°C.For example, the glycol water entering the brewing tank 11 through the lower part, that is to say through the first line 8a, has a temperature of about -8 ° C, and l the water entering the stirrer tank 11 through the upper part, that is to say through the second line 8b, has a temperature of around -6 ° C.
[0082] Ainsi, le brassage continu de l’eau glycolée dans le réservoir brasseur 11 permet que l’eau du réservoir brasseur 11 présente un gradient tel que la portion inférieure du réservoir brasseur 11 présente une température d’environ -8°C, la portion supérieure présente une température d’environ -6°C et une portion intermédiaire située entre la portion supérieure et la portion inférieure présente une température d’environ -7°C.Thus, the continuous stirring of the glycol water in the stirring tank 11 allows the water in the stirring tank 11 to have a gradient such that the lower portion of the stirring tank 11 has a temperature of around -8 ° C., the upper portion has a temperature of approximately -6 ° C and an intermediate portion located between the upper portion and the lower portion has a temperature of approximately -7 ° C.
[0083] Le deuxième circuit d’eau glycolée 9 permet un échange de calories pour refroidir la première centrale thermique 4, pour cela, l’eau glycolée circulant dans le deuxième circuit d’eau glycolée 9 quitte la première centrale thermique 4 pour atteindre le l’échangeur thermique 6 (condenseur à air), échange des calories avec l’air extérieur condenseur à air puis retourne refroidi jusqu’à la première centrale thermique 4. Cet échange permet de refroidir la première centrale thermique 4.The second brine circuit 9 allows an exchange of calories to cool the first thermal plant 4, for this, the brine circulating in the second brine circuit 9 leaves the first thermal plant 4 to reach the the heat exchanger 6 (air condenser), exchanges calories with the air outside the air condenser then returns cooled to the first thermal power station 4. This exchange makes it possible to cool the first thermal power station 4.
[0084] Le refroidissement de chaque local à température négative 3 est réalisé par du fluide refroidit dans la deuxième centrale thermique 5 au moyen notamment de l’eau glycolée circulant dans la deuxième dérivation 82 du premier circuit d’eau glycolée 8.The cooling of each room at negative temperature 3 is carried out by fluid cooled in the second thermal power station 5 by means in particular of the brine circulating in the second branch 82 of the first brine circuit 8.
[0085] Le fluide froid, en l’espèce le CO2, quitte la deuxième centrale thermique 5 par la première ligne 7a, pour atteindre les moyens de diffusion 14 de chaque local à température négative 3 puis du fluide est prélevé dans chaque local à température négative 3 pour être acheminé par la deuxième ligne 7b vers la deuxième centrale thermique 5 afin d’y être refroidi et de nouveau injecté dans la première ligne 7a du circuit à gaz 7.The cold fluid, in this case the CO2, leaves the second thermal power station 5 via the first line 7a, to reach the diffusion means 14 of each room at negative temperature 3 and then the fluid is taken from each room at temperature negative 3 to be conveyed by the second line 7b to the second thermal power station 5 so as to be cooled there and again injected into the first line 7a of the gas circuit 7.
[0086] Un tel système de production de froid 1 permet de réduire les émissions nocives pour la planète, notamment les émissions de gaz à effet de serre puisque l’utilisation d’un fluide tel que le CO2 pour le refroidissement de chaque local à température négative 3, l’utilisation d’eau glycolée pour le refroidissement de chaque local à température positive 2, et l’utilisation d’une première centrale thermique 4 fonctionnant au gaz naturel permettent également de rejeter une faible quantité de gaz carbonique dans l’atmosphère.Such a cold production system 1 makes it possible to reduce emissions harmful to the planet, in particular greenhouse gas emissions since the use of a fluid such as CO2 for cooling each room to temperature negative 3, the use of glycol water for cooling each room to positive temperature 2, and the use of a first thermal power station 4 running on natural gas also allow a small amount of carbon dioxide to be released into the atmosphere .
[0087] Par ailleurs, un tel système de production de froid 1 est sûr pour les utilisateurs notamment les restaurateurs ou les personnes travaillant à proximité des locaux refroidis ou du système de production de froid 1 puisque le fluide contenu dans le circuit à gaz 7 circule à une pression maximale de 40 bars. Ainsi en cas de fuite, le niveau de dangerosité reste acceptable.Furthermore, such a cold production system 1 is safe for users, in particular restaurateurs or people working near cooled premises or the cold production system 1 since the fluid contained in the gas circuit 7 circulates at a maximum pressure of 40 bar. Thus in the event of a leak, the level of danger remains acceptable.
[0088] De plus, la quantité de fluide nécessaire pour le refroidissement de chaque local à température négative 3 et chaque local à température positive 2, est relativement faible comparativement aux systèmes de production de froid de l’art antérieur.In addition, the amount of fluid required for cooling each room at negative temperature 3 and each room at positive temperature 2, is relatively low compared to the cold production systems of the prior art.
[0089] Enfin, le glycol présente de faibles risques pour la santé. Ainsi son utilisation en étant mélangé dans de l’eau pour former l’eau glycolée présente de faibles risques pour la santé pour les utilisateurs ou le personnel travaillant à proximité du système de production de froid 1 ainsi qu’un faible risque d’explosion.Finally, glycol presents low health risks. Thus its use by being mixed in water to form glycol water presents low health risks for users or personnel working near the cold production system 1 as well as a low risk of explosion.
[0090] En pratique, chaque circuit d’eau glycolée 8, 9 peut comprendre l’un au moins des accessoires suivant :In practice, each brine circuit 8, 9 can include at least one of the following accessories:
- filtre 18 ;- filter 18;
- purgeur 19 ;- trap 19;
- thermomètre 20 ;- thermometer 20;
- manomètre 21 ;- pressure gauge 21;
- vanne 22 ;- valve 22;
- vase d’expansion 23,- expansion vessel 23,
- contrôleur de débit 24.- flow controller 24.
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