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Title:
AIR-CONDITIONING SYSTEM USING SOLAR HEAT ENERGY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/044147
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an air-conditioning system that uses the combined effects of electric compression and a solar heat supply to generate a cold cycle. The heat energy is captured from the solar radiation by means of tubes under vacuum. This reduces the energy requirements of the compressor and avoids peaks in consumption during heatwave periods. This air-conditioning also uses heat exchange to generate hot air from the solar radiation.

Inventors:
BOUYA, Mohsine (Parc Technopolis Rabat-Shore, Campus Universitaire UIRRocade Rabat-Sale, Sala El Jadida, 11100, MA)
LAKNIZI, Azzeddine (Parc Technopolis Rabat-Shore, Campus Universitaire UIR Rocade Rabat-Sale, Sala El Jadida, 11100, MA)
GUESSOUS, El Amine (Angle avenue Abdelali Benchekroune et Allal Loudiyi, 3eme étage, Fès, 30000, MA)
Application Number:
MA2016/000029
Publication Date:
March 08, 2018
Filing Date:
December 23, 2016
Export Citation:
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Assignee:
UNIVERSITE INTERNATIONALE DE RABAT (Parc Technopolis Rabat-Shore, Campus Universitaire UIRRocade Rabat-Sale, Sala El Jadida, 11100, MA)
E-ENERGIE (Angle avenue Abdelali Benchekroune et Allal Loudiyi, 3eme étage, Fès, 30000, MA)
International Classes:
F25B1/00; F25B7/00; F25B27/00
Foreign References:
US20100031953A12010-02-11
US20150135752A12015-05-21
CN201514054U2010-06-23
CN201615645U2010-10-27
CN203744600U2014-07-30
CN101968288A2011-02-09
Attorney, Agent or Firm:
BOUYA, Mohsine (Parc Technopolis Rabat-Shore, Campus Universitaire UIRRocade Rabat-Sale, Sala El Jadida, 11100, MA)
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Claims:
Revendications

1. Un système de climatisation caractérisé par deux circuits fermés de fluide frigorigène, le premier reliant un compresseur (1) à un échangeur situé en haut du réservoir (6) d'un capteur solaire thermique. Celui-ci est relié à une vase d'expansion (7) reliée à son tour à un condenseur (2). Un détendeur (9) relie le condenseur (2) à un évaporateur (4). Ce dernier ferme le circuit en étant relié au compresseur (1).

2. Un système de climatisation selon la revendication 1 caractérisé par un deuxième circuit fermé de fluide frigorigène reliant un compresseur (8) à un condenseur (2). Un détendeur (9) relie le condenseur (2) à un évaporateur (10) situé dans le réservoir (6) du capteur solaire thermique. Ce dernier ferme le circuit en étant relié au compresseur (8).

3. Un procédé de climatisation caractérisé par deux circuits de froid et de chaud où le fluide frigorigène du premier circuit passe par le compresseur (1) qui augmente sa pression et force sa circulation vers un échangeur situé en haut du réservoir (6) du capteur solaire thermique. Cet échangeur fait un premier transfert de la chaleur depuis le liquide

caloporteur du réservoir vers le fluide frigorigène. Le fluide passe par une vase d'expansion (7). Il est ensuite acheminé vers le condenseur (2) qui fait un deuxième échange thermique en transférant la chaleur du circuit vers l'extérieur. Un détendeur (3) vient ensuite réduire la pression du fluide pour passer ensuite par un évaporateur (4) qui fait le troisième échange en transférant la chaleur de la pièce à refroidir vers le liquide. Le cycle continue ainsi par le compresseur qui aspire le fluide et le réinjecte sous pression dans le circuit.

4. Un procédé de climatisation selon la revendication 3 caractérisé par un deuxième circuit de chaud où le compresseur (8) augmente la pression du fluide et force sa circulation vers un condenseur (2) qui fait un premier échange thermique en transférant la chaleur du circuit vers l'intérieur de la pièce à chauffer. Un détendeur (9) vient ensuite réduire la pression du fluide pour passer ensuite par un évaporateur (10) qui fait le deuxième échange en transférant la chaleur du réservoir (6) vers le liquide. Le cycle continue ainsi par le compresseur qui aspire le fluide et le réinjecte sous pression dans le circuit.

Description:
Système de climatisation utilisant l'énergie thermique solaire

Description

Il s'agit d'un arrangement d'appareils constituant un système de climatisation. En particulier, cet arrangement intègre un capteur solaire.

Les systèmes de climatisation conventionnelles utilisent un cycle de froid semblable à celui du réfrigérateur. Il s'agit d'un circuit fermé contenant un fluide frigorigène. Le circuit est composé d'un compresseur (1) qui augmente la pression du fluide et force sa circulation vers un condenseur (2) qui fait un premier échange thermique en transférant la chaleur du circuit vers l'extérieur. Un détendeur (3) vient ensuite réduire la pression du fluide pour passer ensuite par un évaporateur (4) qui fait le deuxième échange en transférant la chaleur de la pièce à refroidir vers le liquide. Le cycle continue ainsi par le compresseur qui aspire le fluide et le réinjecte sous pression dans le circuit.

Il est connu que la climatisation pose de grands problèmes lors des périodes de grandes chaleurs. En effet, lorsqu'elle est utilisée à grande échelle, elle contribue à l'augmentation globale de la demande énergétique d'un côté. En même temps, la demande de la

climatisation est connue pour générer des pics importants qui obligent le réseau de produire ou d'importer de grandes quantités d'énergie à des prix supérieurs à la normale.

Le compresseur étant le composant qui consomme largement le plus d'énergie électrique, notre invention offre un moyen de réduire sa consommation en compensant l'énergie mécanique nécessaire pour effectuer la compression par un énergie thermique. Pour cela, un capteur solaire thermique (5) à tubes sous vide est utilisé. Le capteur solaire fonctionne avec le principe de thermosiphon pour transférer le liquide caloporteur chauffé qu'il contient vers un réservoir situé au-dessus des tubes.

Le cycle normal de froid est modifié par notre invention. Il s'agit toujours d'un circuit fermé contenant un fluide frigorigène. Le circuit est composé d'un compresseur (1) qui augmente la pression du fluide et force sa circulation vers un échangeur situé en haut du réservoir (6) du capteur solaire thermique. Cet échangeur permet un premier transfert de la chaleur depuis le liquide caloporteur du réservoir vers le fluide frigorigène. En augmentant la température de ce dernier, sa pression augmente et compense l'énergie mécanique nécessaire du compresseur (1). Le fluide passe par une vase d'expansion (7) pour réguler la pression si elle est trop haute et éviter d'endommager le circuit. Le fluide est ensuite acheminé vers le condenseur (2) qui fait un deuxième échange thermique en transférant la chaleur du circuit vers l'extérieur. Un détendeur (3) vient ensuite réduire la pression du fluide pour passer ensuite par un évaporateur (4) qui fait le troisième échange en transférant la chaleur de la pièce à refroidir vers le liquide. Le cycle continue ainsi par le compresseur qui aspire le fluide et le réinjecte sous pression dans le circuit.

L'invention contient également un deuxième circuit qui permet de tirer parti de l'énergie thermique du réservoir (6) du capteur lorsqu'il fait froid et que le rayonnement solaire est disponible. Il s'agit d'un circuit conventionnel mais inversé avec le condenseur situé à l'intérieur de la pièce à chauffer et l'évaporateur à l'intérieur du réservoir.

Ce circuit de chaud est également fermé contenant un fluide frigorigène. Le circuit est composé d'un compresseur (8) qui augmente la pression du fluide et force sa circulation vers un condenseur (2) qui fait un premier échange thermique en transférant la chaleur du circuit vers l'intérieur de la pièce à chauffer. Un détendeur (9) vient ensuite réduire la pression du fluide pour passer ensuite par un évaporateur (10) qui fait le deuxième échange en transférant la chaleur du réservoir (6) vers le liquide. Le cycle continue ainsi par le

compresseur qui aspire le fluide et le réinjecte sous pression dans le circuit.

La figure 1 montre un schéma synoptique du circuit de froid conventionnel.

La figure 2 montre un schéma synoptique du circuit de froid objet de notre invention.

La figure 3 montre un schéma synoptique des deux circuits de froid et de chaud, objets de notre invention.