Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
En utilisant plusieurs sources de chaleur, les convertisseurs thermiques produisent de l’énergie mécanique, du froid ou encore de la chaleur.
Le nombre de ces convertisseurs thermiques pour des systèmes dithermes ou trithermes est limité par la thermodynamique.
Parmi les solutions les plus intéressantes pour l’énergétique, les systèmes dithermes comme les réfrigérateurs , les pompes à chaleur ,les moteurs thermiques , sont bien connus mais il existe également des systèmes dithermes à compression-absorption. Les systèmes trithermes comprennent les systèmes à sorption ainsi que les systèmes à éjection, notamment le cycle transcritique au CO2 à éjection.
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Using several heat sources, heat transformers can produceeither power, refrigeration or heat.
A typology of those heat transformers is presented for two-temperature and three-temperature levels systems. The number of such heat transformers is limited due to thermodynamics.
Among the most interesting solutions for energy, well-known two-temperature levels systems (refrigerators and heat engines) are mentioned but also a compression-absorption system. More space is devoted to three-temperature levels systems including sorption systems as well as ejector systems, including a transcritical CO2 cycle using an ejector.
Auteur(s)
-
Francis MEUNIER : Professeur émérite au Conservatoire national des arts et métiers - Directeur honoraire de l’IFFI (Institut Français du Froid Industriel), Paris, France
-
Pierre NEVEU : Professeur, Université de Perpignan, Via Domitia, Perpignan, France - Cet article est la réédition actualisée de l'article [BE 9 734] intitulé « Machines frigorifiques – Classification » rédigé par Maxime DUMINIL en 2002.
INTRODUCTION
Les convertisseurs thermiques (machines frigorifiques, pompes à chaleur, thermotransformateurs) dont il est question dans cet article sont des systèmes qui, à partir d’au moins deux sources de chaleur à des températures différentes, peuvent produire de l’énergie mécanique, du froid et/ou de la chaleur.
Des cas particulièrement courants de convertisseur thermique sont constitués par les moteurs thermiques ainsi que les réfrigérateurs qui correspondent à des systèmes dithermes. Mais, il existe également des systèmes trithermes.
Avant de présenter une typologie des convertisseurs thermiques, il faut d’abord rappeler les contraintes introduites par les deux premiers principes de la thermodynamique pour la conception et la réalisation de tels systèmes.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
adsorption | thermodynamic | absorption | ejection
VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 2002 par Maxime DUMINIL
DOI (Digital Object Identifier)
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Polygénération
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5. Mise en œuvre de systèmes trithermes à éjection
Avant de présenter les cycles frigorifiques à éjection, il est utile de dire quelques mots sur les éjecteurs. Les éjecteurs [B 4 250] sont des appareils statiques destinés à aspirer, comprimer ou mélanger des fluides (gaz, vapeurs, liquides) grâce à la détente d’un fluide primaire moteur. Ce fluide primaire apporte l’énergie nécessaire à l’entraînement du fluide secondaire.
Un éjecteur est composé essentiellement d’un convergent, d’une chambre de mélange et d’un divergent. Le convergent sert à accélérer le fluide primaire et à abaisser sa pression, la chambre de mélange sert à aspirer le fluide secondaire et le divergent sert à refouler le mélange en amenant sa pression à la valeur souhaitée grâce à son ralentissement dans le divergent. L’éjecteur remplit donc les fonctions d’aspiration/refoulement généralement remplies par un compresseur mécanique des vapeurs.
Un éjecteur peut être utilisé dans un système frigorifique pour remplacer le compresseur à condition de concevoir le procédé global. Mais, l’éjecteur peut également n’être utilisé qu’en substitut de la vanne de laminage de détente entre le condenseur (ou le gaz cooler d’un cycle transcritique au CO2) et l’évaporateur afin de produire de l’énergie mécanique et d’améliorer le COP.
5.1 Système de réfrigération à éjection dans des conditions sous-critiques
Un groupe frigorifique à éjection est un système tritherme à trois pressions. Dans un tel système, l’aspiration et le refoulement de fluide frigorigène sont effectués en utilisant ni un compresseur mécanique ni le phénomène de sorption mais à l’aide d’un éjecteur entraîné par un fluide à une troisième pression. Nous allons d’abord présenter un système conventionnel de production du froid à éjection dans des conditions sous-critiques puis nous présentons (§ 5.2.1...
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Mise en œuvre de systèmes trithermes à éjection
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MEUNIER (F.) - Aide-mémoire de thermodynamique. - Dunod éditeur (2012).
-
(2) - ALEFELD (G.), RADERMACHER (R.) - Heat conversion systems. - CRC Press éditeur (1994).
-
(3) - WU (W), WANG (B.), SHI (W.), LI (X.) - Absorption heating technologies : A review and perspectives. - Applied Energy, 130, 51-71 (2014).
-
(4) - * - https://engie-axima.fr/wp-content/uploads/engieaxima_greenpac_140217.pdf
-
(5) - MEUNIER (F.), RIVET (P.), TERRIER (M.F.) - Production du froid. - Dunod éditeur (2015).
-
(6) - WONGSUWAN (W.), KUMAR (S.), MEUNIER (F.), NEVEU (P.) - A review of chemical heat pump technology and applications. - Applied Thermal Eng.,Vol. 21, 15, pp. 1489-1519 (2001).
- ...
Carrier-Sanyo : systèmes à absorption
Hitachi/Johnson Control : systèmes à absorption
Trane : systèmes à absorption
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Broad : systèmes à absorption
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Kawasaki Thermal Engineenering : systèmes à absorption (triple effet)
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