L'invention vise plus particulièrement, mais non exclusivement, la production de froid à usage industriel ou commercial. L'invention vise la production de froid négatif, c'est-à-dire à une température inférieure à 0°C, mais aussi de froid positif, c'est-à-dire à une température supérieure à 0°C et inférieure à 20°C.

De façon habituelle, du froid est produit en faisant circuler un fluide frigorigène, ou réfrigérant, le long d'une ligne de circulation s'étendant en général selon une boucle fermée. Un compresseur dirige tout d'abord le réfrigérant à haute pression vers un condenseur, dans lequel ce réfrigérant passe de l'état gazeux à l'état liquide et cède par conséquent des calories. Le froid est donc produit, en majeure partie, durant cette étape de condensation.

Puis le réfrigérant condensé traverse un détendeur, où il subit une chute de pression tout en restant majoritairement à l'état liquide. Le réfrigérant détendu est ensuite dirigé vers un évaporateur, où la partie liquide du réfrigérant passe à l'état gazeux et absorbe les calories présentes au voisinage de cet évaporateur. Le réfrigérant évaporé est enfin aspiré par le compresseur, de sorte que le cycle se renouvelle autant que nécessaire pour obtenir et maintenir la température voulue.

L'invention vise plus particulièrement les moyens de condensation, mis en œuvre lors de la production de froid par une installation utilisant un condenseur.

Une première solution connue fait appel à un ou plusieurs condenseur(s) à air, équipé d'un serpentin interne dans lequel circule un réfrigérant, lequel est refroidi par l'air périphérique. Cette circulation peut être statique, à savoir que l'air circule par convection naturelle autour du condenseur. A titre d'alternative, cette circulation peut être forcée, grâce à l'utilisation d'un ou de plusieurs ventilateur(s).

Cependant un tel condenseur présente certaines limites, en particulier lorsque l'air de refroidissement présente une température élevée. Ceci peut survenir en période estivale, ou encore lorsque l'installation de production de froid se trouve dans un environnement industriel qui dégage beaucoup de chaleur, par exemple à proximité d'appareils de cuisson et/ou lorsque l'installation est dans un lieu confiné et pas ou peu ventilé.

Une seconde solution connue fait appel à un ou plusieurs condenseur(s) à eau, dans lequel le réfrigérant est refroidi par l'eau par l'intermédiaire d'un échangeur. De façon typique, le réfrigérant circule à la périphérie de tubes, dans lesquels l'eau est mise en mouvement en vue de l'échange de chaleur.

Un tel condenseur à eau permet de remédier aux inconvénients du condenseur à air, puisque son efficacité est satisfaisante même en cas de température ambiante élevée, à savoir supérieure à 25°C. En revanche, ce condenseur à eau est coûteux, notamment car il consomme de grandes quantités d'eau.

US-A-6862894 décrit une installation de production de froid, intégrant un condenseur à air associé à un condenseur à eau. En fonction de la pression du réfrigérant, le condenseur à eau est activé afin de former un appoint au condenseur à air. A cet effet, de l'eau de condensation est susceptible de circuler dans le condenseur. Ce document ne donne cependant pas d'informations complémentaires, sur la gestion de cette eau de condensation.

Ceci étant précisé, l'invention vise à améliorer l'art antérieur, conforme à l'enseignement de US-A-6862894 évoqué ci-dessus. Elle vise en particulier à proposer une installation de production de froid, comportant des moyens de condensation à la fois par air et par eau, dans laquelle l'eau de condensation est gérée de façon judicieuse. L'invention vise enfin une telle installation, qui peut être construite de manière commode, soit comme installation neuve soit à partir d'une installation existante.

A cet effet, l'invention a pour objet une installation de production de froid, comprenant au moins une unité de production de froid qui comporte une boucle principale de circulation d'un fluide frigorigène, ou réfrigérant, ainsi que, disposés selon le sens d'écoulement du réfrigérant dans la boucle de circulation :

- des moyens de compression du réfrigérant,

- des moyens de condensation du réfrigérant comprimé, comprenant un condenseur à air et un condenseur à eau principal

- des moyens de détente du réfrigérant comprimé,

- des moyens d'évaporation du réfrigérant détendu, comprenant un évaporateur principal,

caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif auxiliaire de circulation d'eau, lequel comporte au moins une première cuve de réception d'eau, au moins une seconde cuve de réception d'eau, ce dispositif définissant au moins un premier trajet, dit d'extraction de calories par l'eau, depuis la première cuve vers la seconde cuve, le ou chaque premier trajet comprenant au moins une section principale d'extraction de calories par l'eau, propre à coopérer avec une section principale d'échange de chaleur du réfrigérant, dans le condenseur à eau principal, ce dispositif définissant en outre au moins un second trajet, dit de refroidissement d'eau, depuis la seconde cuve vers la première cuve, le ou chaque second trajet comprenant au moins une section (82, 92) de refroidissement d'eau, dans un échangeur de chaleur.

En service normal, on choisit d'utiliser à la fois la condensation à air et la condensation à eau. Dans ce cas, on peut par exemple fixer l'intensité de la condensation à air, en régulant celle de la condensation à eau, en fonction des besoins globaux du système. On peut également faire varier l'intensité de chacun de ces deux types de condensation.

On peut aussi choisir d'utiliser le condenseur à air et, uniquement en appoint, le condenseur à eau. Dans ce cas, la condensation à eau est également utilisée, par exemple si la mesure d'un paramètre du réfrigérant se situe en dehors d'une plage de valeur prédéfinie. De façon typique, le paramètre mesuré du réfrigérant est représentatif de sa température à l'intérieur de la ligne de circulation. Ce paramètre peut, par exemple, être la température proprement dite, mais aussi la pression.

Les moyens de condensation par eau sont alors activés. Cette activation correspond à une modification de la marche de l'installation, entre une configuration inactive où le condenseur à eau n'extrait sensiblement aucune calorie du réfrigérant, et une configuration active où ce condenseur à eau extrait une fraction significative de ces calories.

La configuration inactive peut correspondre à une situation où le réfrigérant ne circule pas dans le condenseur à eau. On peut aussi prévoir que le réfrigérant circule dans le condenseur. Dans ce dernier cas, le condenseur peut être vide d'eau, ou bien contenir de l'eau qui n'extrait pas de calories, notamment parce qu'elle n'est pas mise en circulation.

En revanche, dans la configuration active, le réfrigérant circule dans le condenseur et il y a extraction de calories par l'eau de condensation. L'homme du métier pourra prendre en compte différents paramètres opératoires en vue d'une extraction optimale, en particulier le débit et/ou la température de l'eau.

L'invention prévoit une condensation par eau, qui peut venir en complément de la condensation par air. De la sorte, la condensation globale est assurée de façon efficace, quelles que soient les conditions opératoires. Dans ces conditions, les différents éléments mécaniques de cette unité peuvent être construits au plus près de leur dimensionnement nominal.

Par conséquent, les frais de fabrication de ces éléments sont réduits, tout comme leurs coûts de fonctionnement, ce qui est avantageux en termes économiques. La durée de vie de ces appareils est en outre améliorée, tout en limitant les risques de fuite du fait que le risque de surpression est maîtrisé.

Selon l'invention de l'eau froide, dite d'appoint ou de complément, circule dans le condenseur à eau, de manière à extraire des calories du réfrigérant. L'invention prévoit de stocker cette eau froide dans une première cuve, puis de la diriger vers une seconde cuve, après qu'elle a été réchauffée lors de son passage dans l'unité de production de froid.

Afin de limiter la consommation globale en eau d'appoint, l'invention prévoit en outre de renvoyer cette eau d'appoint, en direction de la première cuve de stockage. Or, une installation de production de froid est périodiquement à l'arrêt, ou en fonctionnement restreint, notamment la nuit lorsqu'elle équipe une habitation, des bureaux ou des locaux industriels. L'invention prévoit alors, de façon avantageuse, d'envoyer l'eau d'appoint depuis la première vers la deuxième cuve, pendant la période de fonctionnement, puis de renvoyer cette eau depuis la deuxième vers la première cuve, pendant la période d'arrêt ou de fonctionnement restreint.

Il convient par ailleurs de refroidir l'eau chaude d'appoint, renvoyée depuis la deuxième cuve de stockage, avant de l'admettre à nouveau dans la première cuve de stockage, afin qu'elle soit à nouveau utilisable dans la boucle de réfrigération. L'invention prévoit de réaliser ce refroidissement de façon la plus judicieuse possible, en fonction notamment des températures extérieure et intérieure. On pourra par exemple utiliser l'air extérieur frais pour refroidir cette eau, et/ou le réfrigérant lors de son évaporation dans l'unité de production de froid ou tout autre échangeur calorifique.

On notera aussi que, selon l'invention, la première cuve de stockage et la seconde cuve de stockage peuvent être confondues en une unique cuve. Dans ces conditions, les trajets entre une cuve et une autre sont assimilés à des boucles autour de cette cuve de stockage unique.

Dans la présente description et les présentes revendications, les termes « froid » et « chaud » ne sont pas liés à une valeur de température prédéterminée. Ils sont définis pour un trajet donné de l'eau d'appoint, entre les deux cuves de stockage. Encore exprimé, l'eau est dite « froide » ou « refroidie » à la sortie d'un échangeur, parce que de l'eau initialement « chaude » vient de céder des calories dans cet échangeur. De façon analogue l'eau est dite « chaude » ou « réchauffée » à la sortie d'un échangeur, parce que de l'eau initialement « froide » vient de récupérer des calories dans cet échangeur.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle installation peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes:

- le premier trajet comprend en outre une section secondaire d'extraction de calories par l'eau, propre à coopérer avec une section secondaire d'échange de chaleur du réfrigérant, dans un condenseur à eau secondaire, ces deux condenseurs à eau étant disposés de part et d'autre du condenseur à air. - le premier trajet comprend en outre une section de refroidissement de l'eau surchauffée, dont la température est supérieure à un seuil prédéfini, ladite section s'étendant dans un échangeur de chaleur à air.

- le second trajet comprend une section de refroidissement par air, s'étendant dans un échangeur de chaleur à air.

- l'unité de production comprend une ligne dérivée d'évaporation piquée sur la boucle principale, cette ligne dérivée définissant une boucle secondaire de circulation et comprenant une section secondaire d'évaporation du réfrigérant, le trajet de refroidissement d'eau comprenant une section de refroidissement par le réfrigérant propre à coopérer avec cette section secondaire d'évaporation.

L'invention a également pour objet un procédé de mise en œuvre de l'installation ci-dessus, dans lequel on fait circuler du réfrigérant le long de la boucle de circulation principale de manière à produire du froid ; on fait circuler de l'eau froide depuis la première cuve le long du premier trajet et on extrait des calories du réfrigérant circulant dans la section principale d'échange de chaleur, au moyen de cette eau froide circulant dans la section principale d'extraction de calories ; on envoie l'eau réchauffée, sortant de cette section principale d'extraction de calories, vers la seconde cuve, le long du premier trajet ; puis on renvoie de l'eau réchauffée, depuis la seconde cuve vers la première cuve le long du second trajet, et on refroidit cette eau réchauffée en la faisant passer au moins une fois dans au moins une section de refroidissement d'eau.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel procédé peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes:

- on recycle l'eau depuis l'aval vers l'amont du condenseur à eau principal jusqu'à ce qu'une valeur représentative de la pression du réfrigérant, en aval du condenseur à eau principal, passe au-dessous d'une valeur seuil.

- on estime une température seuil de l'eau, et on refroidit l'eau en la faisant circuler une ou plusieurs fois dans la section de refroidissement par air jusqu'à ce que la température de l'eau passe au-dessous de ce seuil.

- on estime une température seuil de l'eau, on fait circuler le réfrigérant dans la boucle secondaire et on refroidit l'eau en la faisant circuler dans la section de refroidissement par le réfrigérant afin que la température de l'eau passe au-dessous de ce seuil.

- on fait circuler l'eau une ou plusieurs fois dans la section de refroidissement par air et on fait ensuite circuler cette eau dans la section de refroidissement par le réfrigérant avant d'admettre cette eau dans la première cuve.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins suivants dans lesquels: - La figure 1 est une vue schématique illustrant une installation de production de froid conforme à l'invention.

- Les figures 2 et suivantes sont des vues schématiques, illustrant différentes phases de fonctionnement de l'installation de la figure 1 .

L'installation de production de froid, conforme à l'invention, comprend tout d'abord une unité de production de froid, de type connu en soi. Cette unité, qui est illustrée sur la figure 1 où elle est affectée de la référence U, comprend tout d'abord des éléments mécaniques, qui sont connus en soi et dont la structure ne sera pas décrite plus en détail dans ce qui suit, à savoir :

- une ligne de circulation en boucle fermée BC, à l'intérieur de laquelle circule un fluide frigorigène, encore dénommé réfrigérant, de tout type approprié. La progression du réfrigérant dans la boucle BC, matérialisée par les flèches FC, s'opère selon le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'exemple. Cette progression est illustrée de façon simpliste mais peut être adaptée à des systèmes frigorifiques plus complexes ; - un compresseur 1 assurant la circulation et la mise en pression du réfrigérant ;

- un condenseur à air 2, associé à un ventilateur 3, prévu immédiatement en aval du compresseur, en référence au sens de circulation du réfrigérant ;

- un détendeur 4, qui est placé en aval du condenseur à air 2, ainsi que d'un condenseur à eau décrit plus en détail dans ce qui suit ;

- un évaporateur principal 5, qui est placé en aval du détendeur 4, associé à son ventilateur 6 ou tout autre système d'évaporation.

Selon l'invention, la boucle BC de circulation est équipée de deux sections d'échange de chaleur, dans lesquelles le réfrigérant est mis en échange de chaleur avec de l'eau d'appoint, laquelle est destinée notamment à la condensation de ce réfrigérant. Une première section d'échange 7, qui va former un condenseur à eau principal comme on le verra dans ce qui suit, est intercalée entre le condenseur à air et le détendeur. Un capteur de pression 9 est prévu immédiatement en aval de cette section 7, en référence à l'écoulement du réfrigérant. Une deuxième section d'échange 8, qui va former un condenseur à eau secondaire comme on le verra dans ce qui suit, est intercalée entre le compresseur et le condenseur à air.

De plus la boucle de circulation BC définit une ligne de dérivation LD, dont une première extrémité débouche entre la section d'échange 7 et le détendeur 4, alors que son autre extrémité débouche entre l'évaporateur principal 5 et le compresseur 1 . Cette ligne de dérivation, qui est munie de vannes 10 et 1 1 , définit une section d'échange de chaleur 12, dont la fonction sera décrite plus en détail dans ce qui suit.

L'installation conforme à l'invention comprend en outre un dispositif de circulation d'eau, qui comporte tout d'abord deux cuves de stockage 20 et 30, équipées de capteurs de température respectifs 21 et 31 . Afin de contrôler la température de l'eau qu'elles reçoivent, ces cuves de stockage sont avantageusement isolées thermiquement, par tout moyen approprié. Elles peuvent également être enterrées, totalement ou partiellement. Ces cuves 20 et 30 sont réalisées par exemple en matériau métallique. A titre indicatif, leur contenance est par exemple comprise entre 50 et 800 000 litres.

Une conduite principale d'aspiration 40, associée à une vanne 41 , est raccordée à une source d'eau non représentée. Cette conduite 40 se divise en deux conduites dérivées 42 et 43, équipées de vannes respectives 44 et 45, lesquelles débouchent dans les cuves 20 et 30.

Une conduite principale d'évacuation 50, associée à une vanne 51 , est raccordée à l'égout. Cette conduite 50 se divise en deux conduites dérivées 52 et 53, équipées de vannes respectives 54 et 55, lesquelles débouchent dans les cuves 20 et 30.

Le dispositif de circulation d'eau comprend en outre une conduite 60, dite d'arrivée d'eau, qui est piquée sur la conduite 43. Cette conduite est successivement équipée d'un capteur de débit 61 , d'une pompe 62, d'un régulateur de pression 63 et d'un circulateur 64. Elle débouche ensuite dans une section d'échange de chaleur 65, coopérant avec la section 7 de la boucle de circulation, de façon à former un condenseur à eau principal CEP.

A titre d'exemple non limitatif, le volume intérieur de ce condenseur est équipé d'une multiplicité de tubes, constitutifs de la section d'échange 7, tubes dans lesquels circule l'eau. Le réfrigérant peut circuler à la périphérie de ces différents tubes, dans la section d'échange 65, de façon à extraire les calories produites lors de la compression de ce réfrigérant.

En aval de la section d'échange 65, en référence à l'écoulement normal de l'eau, il est prévu une conduite 70 de retour d'eau s'étendant en direction de la conduite 53. Cette conduite de retour 70 est pourvue d'une vanne 71 , puis définit une section d'échange de chaleur 72, dite aval, coopérant avec la section d'échange 8 de façon à former un condenseur à eau secondaire CES. La conduite 70 est en outre équipée d'une vanne supplémentaire 73 et d'un capteur de température 74.

Un tronçon de recyclage 75 relie la conduite de retour 70, entre la section d'échange amont 65 et la vanne 71 , avec la conduite d'arrivée 60, en amont de la pompe 64. Ce tronçon définit donc une boucle de recyclage d'eau BRE, permettant à cette eau de faire plusieurs passages dans le condenseur CEP, comme on le verra dans ce qui suit.

Une conduite 80 dite « de refroidissement par air » est piquée sur la conduite 70, de part et d'autre de la vanne 73. Elle est pourvue d'une vanne 81 et définit une section d'échange de chaleur 82, laquelle s'étend dans un échangeur de chaleur à air ECA de type connu en soi. De façon avantageuse, cet échangeur de chaleur est placé de façon judicieuse, de façon à garantir un échange optimal avec l'air ambiant. Cet échangeur est équipé de son ventilateur 83, ainsi que d'un capteur 84 de température d'air.

De plus un tronçon de liaison 85 relie la conduite 80 de refroidissement d'air et la conduite d'arrivée 60. Ce tronçon de liaison est piqué, à une première extrémité, entre la pompe 62 et le régulateur de pression 63 et, à son autre extrémité, au voisinage de la vanne 81 . Ce tronçon 85 est équipé d'un pressostat 86, ainsi que d'une vanne 87.

Une conduite 90 dite « de refroidissement par le réfrigérant » s'étend entre la conduite 80, au voisinage de la vanne 81 , et la conduite 70, au niveau de sa jonction avec cette conduite 80. Cette conduite 90 est équipée d'une vanne 91 , puis définit une section d'échange de chaleur 92, propre à coopérer avec celle 1 2 définie par la ligne de dérivation LD. Ces sections 1 2 et 92 définissent un échangeur secondaire EVS pour le réfrigérant. En aval de cette section 92, en référence au fonctionnement normal, cette conduite est en outre munie d'un capteur de température 93 et d'un capteur de débit 94.

Enfin l'installation comprend un ballon de surpression 100, de type connu en soi, dont la fonction est de maintenir une pression constante sans que la pompe ne se remette en marche. Ce ballon est associé à une conduite de liaison 101 , qui est piquée sur la conduite 60, entre la pompe 62 et le régulateur de pression 63.

Plusieurs modes de mise en œuvre de l'installation, décrite ci-dessus, vont maintenant être explicités dans ce qui suit. On suppose dans un premier temps que de l'eau a été admise dans la cuve 20. Cette eau, dite froide, est typiquement à une température comprise entre 5 et 25°C. Sur les figures 2 et suivantes, lorsque l'eau circule le long d'un élément mécanique, l'écoulement principal est représenté en traits pleins et l'écoulement optionnel est représenté en traits mixtes, des flèches matérialisant le sens de ces écoulements. En revanche les autres éléments mécaniques, non traversés par l'eau, sont illustrés en traits pointillés.

La figure 2 illustre le cas de figure, où l'installation doit fonctionner en mode diurne de climatisation ou réfrigération, la température extérieure étant dans une plage habituelle. L'unité de production U est mise en marche, on fait circuler un réfrigérant le long de la ligne de circulation BC, selon les flèches FC. Cette circulation est réalisée de façon habituelle et ne sera pas décrite plus en détail, dans ce qui suit.

Afin de mettre en œuvre la condensation du réfrigérant, on choisit d'utiliser à la fois le condenseur à air 2, ainsi que les condenseurs à eau CEP et CES. Dans ce cas, on fixe par exemple une puissance réduite constante à ce condenseur à air. De la sorte ce condenseur à air peut être dimensionné de façon réduite, alors que sa consommation et ses nuisances sonores sont également limitées. Il convient donc, en complément du condenseur à air, d'extraire des calories du réfrigérant par l'intermédiaire de l'eau d'appoint circulant dans ces condenseurs CEP et CES. A cet effet cette eau circule hors de la cuve 20, le long des conduites 42 et 60, jusqu'à la section d'échange 65. Cette eau extrait alors les calories du réfrigérant, qui circule dans l'autre section d'échange. En parallèle on mesure un paramètre du réfrigérant, représentatif de sa température à l'intérieur de la ligne de circulation, immédiatement en aval de l'étage de condensation. Ce paramètre peut, par exemple, être la température proprement dite, mais aussi la pression mesurée par l'intermédiaire du capteur 9.

Tant que la valeur mesurée par le capteur 9 se situe en dehors d'une plage de consigne prédéfinie, l'eau est renvoyée vers le condenseur, le long de la boucle de recyclage BRE, afin de continuer l'extraction de calories. Puis, lorsque cette valeur mesurée est à l'intérieur de cette plage, on arrête le recyclage de l'eau et on la dirige vers l'aval du condenseur principal CEP, le long de la conduite 70.

A titre d'exemple indicatif et non limitatif, le débit de l'eau de condensation est compris entre 201/h et 500001/h. Sa température dans la conduite 60, en amont de la section d'échange 65, est comprise entre 5 et 40°C, alors que sa température dans la conduite 70, en aval de cette même section d'échange, est comprise entre 30 et 80°C. Par ailleurs la température du réfrigérant, en amont de la section d'échange 7, est comprise entre 25 et 60°C alors que sa température, en aval de cette même section d'échange, est comprise entre 25 et 35°C. Ces températures sont variables, notamment en fonction de la nature du réfrigérant utilisé.

L'eau d'appoint circule alors dans la seconde section d'échange de chaleur 72, où elle extrait des calories du réfrigérant, lequel s'écoule dans la section d'échange 8, à l'intérieur du condenseur CES. En aval de cette section 72, l'eau présente une température comprise typiquement entre 40 et 70°c Elle est alors renvoyée vers la seconde cuve le long de la conduite 70, comme illustré en traits pleins sur la figure 2.

En revanche on suppose désormais que cette eau présente, en aval de la section 72, une température supérieure à un seuil prédéterminé, par exemple voisin de 43 °C. Ceci peut être dû au fait que la température extérieure est élevée, ou encore à cause d'un échange de chaleur important dans les condenseurs CEP et CES.

Dans ce cas, cette eau surchauffée est avantageusement envoyée vers la conduite 80 de refroidissement par air, comme illustré en traits mixtes sur la figure 2. Cette eau circule notamment dans la section d'échange 82, dans l'échangeur de chaleur ECA, de sorte que sa température soit abaissée. Ceci évite notamment toute dégradation au matériau constitutif de la deuxième cuve 30.

Au fur et à mesure du fonctionnement de l'unité U, l'eau est progressivement transférée de la cuve 20 vers la cuve 30. Un capteur de niveau bas non représenté peut commander, le cas échéant, l'admission d'eau supplémentaire via la vanne 41 . A la fin de la journée, la cuve 20 est pratiquement vide, alors que celle 30 est pratiquement pleine. Un éventuel débordement de la cuve 30 est évité si un capteur de niveau haut, non représenté, détecte un niveau d'eau trop élevé, de sorte qu'il commande alors l'arrêt de l'écoulement d'eau.

Comme cela ressort de ce qui précède, la figure 2 explicite un premier trajet de l'eau au sens de l'invention, dans lequel il y a récupération, stockage et d'extraction de calories par l'eau. Dans un souci de concision, dans les revendications annexées, ce trajet est dénommé d'extraction de calories par l'eau. Ce trajet comprend successivement, dans le mode de réalisation en traits pleins, les conduites 70 et 80, ainsi que la section d'échange de chaleur 65. Dans le mode de réalisation en traits mixtes, ce premier trajet comprend en outre la conduite 80 de refroidissement par air.

On suppose désormais, en référence à la figure 3, que l'installation est en mode nocturne d'arrêt, ou de fonctionnement réduit. Selon l'invention, on renvoie alors l'eau chaude, contenue dans la cuve 30, en direction de la cuve 20. Lors de ce transfert entre les cuves, l'eau est en outre refroidie, de manière à présenter une température inférieure à un seuil visé.

En effet l'eau refroidie, présente dans la cuve 20, peut être assimilée à un stock ou une réserve potentiel(le) de frigories, qui pourront être utilisées lorsque l'unité de production de froid devra disposer d'un complément de condensation, à savoir typiquement durant la journée du lendemain. Cette quantité de frigories stockées, qui dépend principalement de la température et du volume de l'eau, doit donc être suffisante pour répondre aux besoins de l'unité de production.

Selon l'invention, on détermine avantageusement ce besoin en frigories, avant de procéder au renvoi de l'eau, depuis la cuve 30 vers la cuve 20. Cette quantité de frigories prédéterminée est notamment fonction de la température prévue pour la journée du lendemain. A cet effet, l'installation conforme à l'invention inclut avantageusement un système de commande, permettant d'interroger des données météorologiques et de calculer cette quantité souhaitée.

Cette quantité de frigories prédéterminée peut également être fonction d'autres paramètres, notamment un besoin particulier en frigories indépendant de la température extérieure, ou encore la volonté de ne pas utiliser, ou de peu utiliser, le condenseur à air. Durant la saison froide, on peut aussi vouloir récupérer des calories pour produire de l'eau chaude et/ou du chauffage Cette quantité de frigories prédéterminée correspond à une température visée de l'eau, dite température seuil, après le renvoi de l'eau vers la cuve 20, le long d'un trajet de refroidissement. L'eau peut être refroidie de deux manières, durant ce trajet de la cuve 30 vers la cuve 20, à savoir par passage soit dans l'échangeur à air ECA, soit dans l'échangeur secondaire EVS.

Si le capteur 84 détecte que la température de l'air extérieur est bien inférieure à celle de l'eau présente dans la cuve 30, mesurée par le capteur 31 , cette eau est extraite de la cuve 30 puis est dirigée dans les conduites successives 43, 60, 85 et 80 (voir figure 3). Elle est ensuite refroidie dans l'échangeur ECA, puis s'écoule dans les conduites successives 80, 70 et 52, de manière à être admise dans la cuve 20. Cette circulation d'eau correspond à un trajet dit de refroidissement de cette eau, au sens de l'invention.

La température de l'eau est alors mesurée par le capteur 21 et comparée au seuil visé, explicité ci-dessus. Si cette température mesurée est située au-dessous de ce seuil, il n'y a pas de circulation supplémentaire d'eau entre les cuves. En revanche, si la température mesurée est supérieure au seuil, on procède à un refroidissement supplémentaire de l'eau, par passage dans l'échangeur de chaleur à air.

A cet effet, une première possibilité est illustrée en traits pleins à la figure 4. L'eau circule de la cuve 20 vers la cuve 30 selon le trajet inverse de celui décrit à la figure 3, via l'échangeur ECA. Elle est ensuite renvoyée vers la cuve 20, selon le trajet de refroidissement d'eau illustré à la figure 3. La température de l'eau est ensuite à nouveau mesurée, puis comparée au seuil.

Si cette mesure est au-dessous du seuil, la circulation de l'eau est arrêtée. En revanche, si cette température mesurée est encore au-dessus de ce seuil, l'eau circule selon au moins un aller-retour supplémentaire entre les cuves 20 et 30, jusqu'à ce que sa température soit inférieure à ce seuil. Au terme de cette circulation, l'eau est donc transférée de la cuve 30 vers la cuve 20 en faisant un nombre impair de trajets, à savoir un aller comme illustré à la figure 3, ainsi qu'au moins un aller-retour comme illustré aux figures 4 puis 3.

A titre de variante, illustrée en traits mixtes sur la figure 4, l'eau est tout d'abord extraite hors de la cuve 20, puis refroidie dans l'échangeur ECA. En revanche elle n'est pas dirigée vers la cuve 30, mais elle est au contraire retournée directement vers la cuve 20. L'eau circule une ou plusieurs fois à travers l'échangeur, le long de ce trajet de refroidissement en boucle fermée, jusqu'à ce que sa température soit suffisamment abaissée. L'eau est donc transférée de la cuve 30 vers la cuve 20, en faisant un aller comme illustré à la figure 3, puis autant de boucles que nécessaire autour de la cuve 20 comme illustré en traits mixtes à la figure 4.

La figure 5 illustre une variante supplémentaire de l'invention, dans laquelle l'eau est refroidie, non pas dans l'échangeur à air, mais dans la section d'échange 92 de l'échangeur secondaire EVS. L'eau est alors mise en échange de chaleur avec le réfrigérant, lequel est à une température typiquement comprise entre -5°C et +5°C. Le réfrigérant circule dans l'unité selon les flèches FC, le long d'une boucle secondaire incluant la ligne dérivée LD.

Ce mode de refroidissement de l'eau, qui est plus efficace que celui réalisé par passage dans l'échangeur à air, est mis en œuvre en particulier dans les cas suivants : - lorsque la température de l'air nocturne est trop élevée, pour que le refroidissement par air soit efficace ;

- lorsque le besoin en frigories de l'eau d'appoint est particulièrement élevé. Ceci se produit par exemple lorsque le jour suivant est annoncé comme particulièrement chaud, ou encore lorsque la charge est considérée comme importante ;

- lorsque l'échangeur à air est indisponible, par exemple en cas de panne momentanée.

Ce refroidissement est plus coûteux, que celui opéré par l'échangeur à air, car il est nécessaire de mettre en marche l'unité de production. Dans ces conditions, on préfère réaliser un seul passage de l'eau dans l'échangeur secondaire.

De façon typique, une première phase du refroidissement de l'eau est réalisée grâce à l'échangeur à air ECA, selon le processus décrit ci-dessus. Puis, au terme d'un certain nombre de passages dans cet échangeur, une phase finale de ce refroidissement est mise en œuvre grâce à l'échangeur secondaire EVS. En variante, notamment si l'échangeur à air est indisponible, on réalise directement plusieurs passages dans l'échangeur secondaire.

Dans l'exemple illustré, cet échangeur secondaire EVS est directement greffé sur l'unité frigorifique U. Cependant, à titre de variante non représentée, on peut prévoir de greffer cet échangeur secondaire sur un système frigorifique annexe distinct, spécialement dédié à cette fonction.

De manière détaillée, si l'eau est refroidie par air selon la variante illustrée en traits pleins à la figure 4, le refroidissement final par échange avec le réfrigérant s'opère lors du dernier trajet de la cuve 30 vers la cuve 20. L'eau circule le long des conduites 43, 60, 85 et 90, traverse l'échangeur EVS, puis circule le long des conduites 90, 70, et 53, jusque dans la cuve 20. Il est à noter que l'eau suit également ce même trajet, dans le cas où il n'y a pas de refroidissement dans l'échangeur à air, mais uniquement dans l'évaporateur secondaire. Ce trajet constitue une variante, au sens de l'invention, des trajets de refroidissement d'eau décrits ci-dessus, s'étendant à travers l'échangeur à air ECA.

En revanche si l'eau est refroidie par air selon la variante illustrée en traits mixtes à la figure 4, le refroidissement final par échange gaz/eau s'opère lors de la dernière boucle autour de la cuve 1 . L'eau est tout d'abord extraite le long de la conduite 42, comme illustré en traits mixtes. Puis, comme dans la variante principale, cette eau circule le long des conduites 60, 85 et 90, traverse l'évaporateur EVS, puis circule le long des conduites 90, 70, 53 et 54, jusque dans la cuve 20.

Dans les deux possibilités décrites immédiatement ci-dessus, le débit et la température du réfrigérant sont choisis, de sorte que l'eau présente une température inférieure à celle visée, au terme de cette ultime phase de refroidissement. Comme montré sur les figures, l'installation conforme à l'invention peut comprendre plusieurs unités de production de froid, à savoir une unité supplémentaire Ι analogue à celle U ci-dessus. L'eau d'appoint peut circuler au voisinage de cette unité U', de façon à réaliser une condensation complémentaire du réfrigérant. A cet effet, l'eau est envoyée vers cette unité U' via une conduite 60', piquée sur la conduite 60, puis renvoyée de cette unité U' via une conduite 70', piquée sur la conduite 70. On peut prévoir encore d'autres unités supplémentaires, disposées en parallèle de celles U et lT.

A titre de variante optionnelle on peut prévoir de relier les conduites 70 et 80 au moyen d'un tronçon de recyclage 75'. Ce dernier, qui est représenté en traits pointillés, est analogue à celui 75, mais en revanche peut être dépourvu de vanne. De la sorte, il est possible de faire circuler l'eau plusieurs fois dans le condenseur secondaire CES.

A titre de variante non représentée, on peut prévoir que la première et la deuxième cuves sont confondues en une cuve unique de stockage. Dans ce cas, les conduites 42 et 43 sont confondues en une conduite unique, tout comme les conduites 52 et 53. Les trajets de l'eau, qui sont alors des boucles autour de cette cuve unique, sont analogues à ceux décrits ci-dessus.