WO2021261983A1 - Système d'évaporation d'eau de dégivrage d'une unité de refroidissement par échange de chaleur entre l'air destiné à refroidir le condenseur et ladite eau de dégivrage - Google Patents

Système d'évaporation d'eau de dégivrage d'une unité de refroidissement par échange de chaleur entre l'air destiné à refroidir le condenseur et ladite eau de dégivrage Download PDF

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Ezzitouni KHIYARI
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Khiyari Ezzitouni
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Definitions

  • Defrost water evaporation system of a cooling unit by heat exchange between the air intended to cool the condenser and said defrost water
  • the invention relates to defrost water evaporation systems for commercial refrigeration units with compact units.
  • the appliance loses the total amount of gas it contains and shuts down permanently, and there are sensitive appliances such as freezers, and the appliance may suddenly stop in the absence of the user of the device, which causes material loss for the user, and also a lot of losses and technical malfunctions in the device in the absence of a protection device with a safety to stop the device when a gas leak occurs.
  • the gas leak can cause the compressor to absorb water in the tank and contaminate the circuit also with air and humidity, and the compressor will continue to operate without gas until it is destroyed, not to mention the negative impact of the gases used in refrigeration equipment on the environment, which causes global warming.
  • Document EP 2 432 350 B1 discloses a process for evaporating the water from defrosting, but while keeping the coil.
  • the solution consists in the elimination of the coil, and the evaporation of the defrost water by heat exchange.
  • the advantage of this solution is to eliminate the problems of gas leakage in the coil, and to improve the efficiency of the refrigeration unit while saving its energy.
  • An exchange of heat between air and water allows the air to lose an amount of heat which helps in the process of water evaporation.
  • the latent temperature of its evaporation is 2454 kilojoules / kg, and this amount is taken from the air going to the condenser.
  • the solution is to manufacture an absorption part adapted to the dimensions of the condenser, with a frame made of anti-corrosion material according to the measurements of the condenser. It is placed between the condenser and the dust air filter. It contains in its core sponge rolls capable of absorbing a quantity of water coming from the evaporator and allowing the air going to the condenser to pass easily after having been filtered from the dust by a filter controlled by a thermostat. or a pressure switch to alert the user to the need for filter maintenance.
  • a water tank (4) is placed under the frame which includes the sponge made as shown in drawing n ° 1 to receive the drops of water coming from the sponge when the latter is saturated with water, and to let the air pass underneath to evaporate the water it contains in a natural way.
  • the absorption piece (drawing 1) consists of a frame made of corrosion-resistant metal or plastic, which has inside sponge rollers capable of absorbing water that comes directly from the evaporator into the tank (18) shown in drawing n ° 4, which descends from the tube (6) descending from the evaporator, which is sucked by the pump (10) from the collection tank (4.1) to be pumped in the direction of at least a water sprayer (1) on the surface of the absorption piece on the upper side in the form of a funnel (8) to fall inside the piece and be absorbed by the sponges. Once the sponge is saturated, drops of water fall into the tray (4) at the bottom of the room. Air passes under it to aid in the process of evaporating the water, and the process is repeated, supplying the pump with water coming down from the evaporator.
  • An electrical resistance (15) is placed in the collection tank (4.1) to evaporate the water in the event of a pump malfunction or the presence of water with abundance in said tank.
  • the electric resistance works by an automatic system when the water level rises in the collection tank (4.1).
  • the pump can work in parallel (drawing 2) with the compressor, so it will only work when the compressor is running, and operates continuously using its automatic system in contact with water. .
  • the pump can also be installed with independent operation of the compressor, regulated by its automatic on / off system, said system is mounted in series with the suction tube of the pump (drawing 3).
  • the pump operates independently of the compressor, so at the start-up phase of the compressor, it finds the wet sponge with water already absorbed, to supply the condenser with air. cold.
  • Drawing 1 shows the absorption piece designed to receive the water coming down from the evaporator, the pump and the tank to evaporate the water by heat exchange between it and the air and the electric resistance added to the system
  • Drawing 2 shows the electrical control circuit of the system used to alert the user to the need for maintenance of the air filter and the water evaporation device, the pump works in parallel with the compressor
  • Figure 3 shows the electrical control circuit of the air filter maintenance warning device, the water evaporation device and the operation of the electric resistance (15), the pump operating independently of the compressor. '' permanently with its automatic regulation system, which makes it work once the water reaches the pump on the suction side:
  • Drawing 4 shows a cooling device with the technology of the invention

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Abstract

Dispositif et méthode technique physique pour se débarrasser de l'eau provenant de l'évaporateur à air forcé d'une unité de réfrigération et utiliser son énergie pour économiser la consommation d'énergie électrique et augmenter la rentabilité des appareils de réfrigération. Ledit dispositif utilise des appareils faciles à installer et à fabriquer qui sont efficaces pour résoudre les problèmes de fuites qui ont lieu dans le tube d'évaporation de l'eau dit serpentin provenant de l'évaporateur, lors du processus de dégivrage.

Description

Système d'évaporation d'eau de dégivrage d'une unité de refroidissement par échange de chaleur entre l'air destiné à refroidir le condenseur et ladite eau de dégivrage
Domaine technique de l'invention
L'invention concerne les systèmes d'évaporation d'eau de dégivrage des unités de réfrigération commerciales à unités compactes.
Le problème technique abordé par l'invention
Il est connu que dans les appareils de réfrigération commerciaux fonctionnant avec des unités compactes, le serpentin sortant du compresseur est utilisé à haute pression et haute température pour évaporer l'eau provenant de l'évaporateur à air forcé pendant le processus de dégivrage, et dans ce serpentin, des fuites de gaz se produisent souvent.
Dans ce cas de fuite, l'appareil perd la quantité totale de gaz qu'il contient et s'arrête définitivement, et il y a des appareils sensibles tels que des congélateurs, et l'appareil peut s'arrêter brusquement en l'absence de l'utilisateur de l'appareil, ce qui provoque un perte matérielle pour l'utilisateur, et aussi beaucoup de pertes et dysfonctionnements techniques dans l'appareil en l'absence d'un dispositif de protection avec une sécurité pour arrêter l'appareil lorsqu'une fuite de gaz se produit. En effet, la fuite de gaz peut causer l'absorption d'eau dans le bac par le compresseur et la contamination du circuit également par l'air et l'humidité, et le compresseur continuera à fonctionner sans gaz jusqu'à ce qu'il soit détruit, sans citer l'impact négatif des gaz utilisés dans les équipements de réfrigération sur l'environnement, ce qui cause le réchauffement climatique. Etat de la technique antérieure
Le document EP 2 432 350 B1 divulgue un procédé d'évaporation de l'eau du dégivrage mais tout en gardant le serpentin.
Avantages et exposé de l'invention La solution consiste en l'élimination du serpentin, et l'évaporation de l'eau de dégivrage par échange de chaleur.
Il s'agit d'un dispositif et procédé technique physique pour évaporer l'eau provenant de l'évaporateur pendant le processus de dégivrage en utilisant l'air destiné à refroidir le condenseur à air forcé en passant à travers une pièce d'absorption (2) après avoir traversé le filtre d'air (20), pour le filtrer de la poussière (voir dessin n ° 4).
L'avantage de cette solution est d'éliminer les problèmes de fuite de gaz dans le serpentin, et améliorer le rendement de l'unité de réfrigération en économisant son énergie. Un échange de chaleur entre l'air et l'eau permet à l'air de perdre une quantité de chaleur qui aide au processus d'évaporation d'eau. Pour que l'eau s'évapore à la température de 20 °C, la température latente de son évaporation est de 2454 kilojoules / kg, et cette quantité est prélevée de l'air se dirigeant vers le condenseur. Dans ce processus, nous utilisons l'énergie de l'eau pour refroidir l'air allant au condenseur, et ce pour réduire la température de condensation du gaz et économiser sur la consommation d'énergie alimentant le compresseur. A noter que l'augmentation de la température de condensation du gaz d'un Kelvin, conduit à l'augmentation de la consommation du compresseur de 1 à 3% et la diminution du facteur de performance de 8%. L'échange de chaleur entre l'air et l'eau descendant de l'évaporateur fait perdre à l'air une quantité de chaleur à utiliser pour la baisse de la température de condensation du gaz et ainsi faire une économie d'énergie électrique.
Pour assurer efficacement cet échange, la solution est de fabriquer une pièce d'absorption adaptée aux dimensions du condenseur, avec un cadre en matériau anti corrosion selon les mesures du condenseur. Elle est placée entre le condenseur et le filtre à air des poussières. Elle contient dans son noyau des rouleaux d'éponge capables d'absorber une quantité d'eau provenant de l'évaporateur et permettre à l'air allant au condenseur de passer facilement après avoir été filtré de la poussière par un filtre contrôlé par un thermostat ou un pressostat pour alerter l'utilisateur du besoin de maintenance du filtre. Un bac d'eau (4) est placé sous le cadre qui comprend l'éponge fabriquée de la manière représentée sur le dessin n ° 1 pour recevoir les gouttes d'eau provenant de l'éponge lorsque cette dernière est saturée d'eau, et pour laisser passer l'air en dessous pour évaporer l'eau qu'elle contient de manière naturelle.
La pièce d'absorption (dessin 1) consiste en un cadre en métal résistant à la corrosion ou en plastique, qui comprend à l'intérieur des rouleaux d'éponge capables d'absorber l'eau qui vient directement de l'évaporateur dans le bac (18) illustré dans le dessin n ° 4, qui descend du tube (6) descendant de l'évaporateur, qui est aspirée par la pompe (10) du bac de collecte (4.1) pour être pompée en direction d'au moins un pulvérisateur d'eau (1) sur la surface de la pièce d'absorption sur la face supérieure sous la forme d'un entonnoir (8) pour tomber à l'intérieur de la pièce et être absorbée par les éponges. Une fois l'éponge saturée, des gouttes d'eau tombent dans le bac (4) en bas de la pièce. L'air passe sous celle-ci pour aider au processus d'évaporation de l'eau, et le processus est répété en alimentant la pompe par l'eau descendante de l'évaporateur.
Une résistance électrique (15) est placée dans le bac de collecte (4.1) pour évaporer l'eau en cas de dysfonctionnement de la pompe ou la présence d'eau avec abondance dans ledit bac. La résistance électrique fonctionne par un système automatique lorsque le niveau d'eau monte dans le bac de collecte (4.1).
Modes de réalisation
Pour le montage de la pompe, deux modes de réalisations sont possibles. La pompe peut fonctionner en parallèle (dessin 2) avec le compresseur, c'est ainsi qu'elle ne fonctionnera que lorsque le compresseur est en marche, et fonctionne de manière continue à l'aide de son système automatique au contact de l'eau.
La pompe peut aussi être est installée avec fonctionnement indépendant du compresseur, régulé par son système automatique marche /arrêt, ledit système est monté en série avec le tube d'aspiration de la pompe (dessin3).
Dans ce mode de réalisation préféré, la pompe fonctionne indépendamment du compresseur, c'est ainsi qu'à la phase de démarrage du compresseur, il trouve l'éponge humide avec de l'eau déjà absorbé, pour alimenter le condenseur avec l'air froid. Description des dessins
Le dessin 1 montre la pièce d'absorption conçue pour recevoir l'eau descendant de l'évaporateur, la pompe et la cuve pour évaporer l'eau par échange thermique entre elle et l'air et la résistance électrique ajoutée au système
1 - Pulvérisateur d’eau 2- Pièce d’absorption d’eau en métal résistant à la corrosion ou en plastique
3- Eponge
4- Bac d’eau
4.1 - Bac de collecte d’eau
5- Passage d’air 6- Tube d’eau de dégivrage
7- Partie vide dessous le bac 8- Partie haute de la pièce d'absorption sous forme d’entonnoir
9- L’eau dans le bac 4
10- Pompe d’eau
11 - T ube de refoulement de la pompe 12- Passage d’air en dessus du bac
13- Tube d’aspiration de la pompe
14- Tube d’eau de liaison entre les deux bacs 4 et 4.1
15- Résistance électrique
16- Système de contrôle de niveau d’eau dans le bac
Le dessin 2 montre le circuit de commande électrique du système utilisé pour alerter l'utilisateur du besoin de maintenance du filtre à air et le dispositif d'évaporation de l'eau, la pompe fonctionne en parallèle avec le compresseur
- S1 interrupteur marche arrêt - H voyant de signalisation sous tension
- P horloge de dégivrage
- B1 thermostat de régulation
- M1 moto compresseur
- KA1 Relais temporisé retardé au repos : pour assurer l'arrêt du moto-ventilateur après le compresseur pour sécher l'éponge et refroidir le compresseur
- M2 moto ventilateur du condenseur
- B2 Mécanisme de régulation de fonctionnement de la pompe d’eau
- M3 Pompe d’eau
- H2 Voyant de signalisation marche pompe - M4 moto ventilateur d’évaporateur
- B3 thermostat de contrôle de la température du gaz à la sortie du condenseur pour la maintenance du filtre du condenseur
- K2 relais d’alimentation de système d’alarme pour la maintenance du filtre
- S2 interrupteur d’arrêt du système d’alarme - K système d’alarme
- H3 voyant de signalisation pour la maintenance du filtre à d’air
- B4 mécanisme de régulation de fonctionnement de la résistance de vaporisation d'eau de dégivrage
- R Résistance de vaporisation d’eau
- H4 Voyant de signalisation de marche résistance.
Le dessin 3 montre le circuit de commande électrique du dispositif d'alerte du besoin de maintenance du filtre à air, le dispositif d'évaporation de l'eau et le fonctionnement de la résistance électrique (15), la pompe fonctionnant indépendamment du compresseur d'une façon permanente avec son système de régulation automatique, qui la fait fonctionner une fois l'eau atteint la pompe du côté de l'aspiration:
- S1 interrupteur marche arrêt
- H voyant de signalisation sous tension
- P horloge de dégivrage
- B1 thermostat de régulation
- M1 moto compresseur
- KA1 Relais temporisé retardé au repos
- M2 moto ventilateur du condenseur
- B2 Mécanisme de régulation de fonctionnement de la pompe d’eau
- M3 Pompe d’eau
- H2 Voyant de signalisation marche pompe
- M4 moto ventilateur d’évaporateur
- B3 thermostat de contrôle de la température du gaz à la sortie du condenseur pour la maintenance du filtre du condenseur
- K2 relais d’alimentation de système d’alarme pour la maintenance du filtre
- S2 interrupteur d’arrêt du système d’alarme
- K système d’alarme
- H3 voyant de signalisation pour la maintenance du filtre d’air - B4 mécanisme de régulation de fonctionnement de la résistance de vaporisation d'eau de dégivrage
- R Résistance de vaporisation d’eau
- H4 Voyant de signalisation de marche résistance.
Le dessin 4 montre un dispositif de refroidissement avec la technologie de l'invention
I - Pulvérisateur d’eau
2- Pièce d’absorption d’eau en métal résistant d’eau ou en plastique
3- Eponge
4- Bac d’eau
4.1 - Bac de collecte d’eau
5- Passage d’air
6- Tube d’eau de dégivrage
8- Partie haute de la pièce sous forme d’entonnoir
9- L’eau dans le bac
10- Pompe d’eau
I I - T ube de refoulement de la pompe
13- Tube d’aspiration de la pompe
14- Tube de liaison entre les deux bacs
15- Résistance électrique
16- Système de contrôle de niveau d’eau dans le bac
17- Thermostat de contrôle de la température du gaz à la sortie du condenseur et signalisation de la saturation du filtre avec la poussière
18- Bac d’eau de dégivrage d’évaporateur
19- Evaporateur à air forcé
20- Filtre d’air du condenseur 21 - Condenseur a air forcé

Claims

Revendications
1. Système d'évaporation d'eau de dégivrage d'une unité de refroidissement par échange de chaleur entre l'air destiné à refroidir le condenseur et ladite eau de dégivrage, sans serpentin, comportant un évaporateur à air forcé (19), un condenseur à air forcé (21), un compresseur , un bac d'eau de dégivrage (18) en dessous de l'évaporateur (19), ledit système d'évaporation d'eau de dégivrage est caractérisé en ce qu'il comprend:
-au moins un pulvérisateur d'eau (1)
-une pièce d'absorption (2) d'eau qui se met au niveau d'entrée d'air du condenseur (21)
- Un bac (4) pour recueillir l'eau ruisselante de ladite pièce d'absorption, se trouvant en dessous de ladite pièce
- un bac de collecte d'eau (4.1) qui collecte l'eau du bac 18 et celle du bac 4, ledit bac de collecte (4.1) contient une résistance électrique (15) - une pompe à eau (10) qui aspire l'eau du bac de collecte (4.1) et le pompe vers ledit au moins pulvérisateur d'eau (1)
-un tube de dégivrage (6) reliant ledit bac de collecte de l'eau de dégivrage (18) et le bac 4.1.
-au moins un filtre à air (20) pour filtrer l'air destiné à refroidir le condenseur et à passer par ladite pièce d'absorption.
-un thermostat (17) de contrôle de la température du gaz à la sortie du condenseur (21) pour la signalisation de la saturation du filtre à air (20) par la poussière.
- un système de contrôle de niveau d'eau (16) dans le bac (4.1).
2. Système d'évaporation d'eau de dégivrage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pièce d'absorption (2) est composée d'un cadre, ledit cadre ayant une partie supérieure sous forme d'entonnoir (8), et contient à l'intérieur des rouleaux d'éponge (3) enveloppés capables d'absorber une quantité d'eau et de laisser passer l'air en dessous.
3. Système d'évaporation d'eau de dégivrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce d'absorption (2) a des dimensions adaptées au condenseur (21).
4. Système d'évaporation d'eau de dégivrage selon la revendication 3 caractérisé en ce que la pompe fonctionne en parallèle avec le conpresseur.
5. Système d'évaporation d'eau de dégivrage selon la revendication 3 caractérisé en ce que la pompe (10) fonctionne indépendamment du compresseur, et fonctionne en permanence avec son système de régulation.
6. Unité de refroidissement comprenant un système d'évaporation d'eau de dégivrage par échange de chaleur entre l'air destiné à refroidir le condenseur et ladite eau de dégivrage, sans serpentin, comportant un évaporateur à air forcé (19), un condenseur à air forcé (21), un compresseur , un bac d'eau de dégivrage (18) en dessous de l'évaporateur (19), ledit système d'évaporation d'eau de dégivrage est caractérisé en ce qu'il comprend:
-au moins un pulvérisateur d'eau (1)
-une pièce d'absorption (2) d'eau qui se met au niveau d'entrée d'air du condenseur
(21)
- Un bac (4) pour recueillir l'eau ruisselante de ladite pièce d'absorption (2), se trouvant en dessous de ladite pièce
- un bac de collecte (4.1) qui collecte l'eau du bac 18 et celle du bac 4, ledit bac de collecte (4.1) contient une résistance électrique (15) - une pompe à eau (10) qui aspire l'eau du bac (4.1) et le pompe vers ledit au moins pulvérisateur d'eau (1)
-un tube de dégivrage (6) reliant ledit bac de collecte de l'eau de dégivrage (18) et le bac 4.1. -au moins un filtre à air (20) pour filtrer l'air destiné à refroidir le condenseur et à passer par ledit cadre.
-un thermostat (17) de contrôle de la température du gaz à la sortie du condenseur (21) pour la signalisation de la saturation du filtre à air (20) par la poussière.
- un système de contrôle de niveau d'eau (16) dans le bac (4.1).
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