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RÉSUMÉ
La production de froid et (ou) la revalorisation de la chaleur s’appuie pour l’essentiel sur des machines à cycles inverses ou récepteurs. L’épuisement des ressources énergétiques impose de considérer avec attention le potentiel de ces machines .Le présent article est un état de l’art des principes généraux conduisant à la modélisation des machines à cycles inverses. La première approche décrite, qui est classique fait appel à la Thermostatique .La deuxième approche, plus récente, aborde véritablement la Thermodynamique de ces machines. Quelques applications simples sont données pour illustrer l’utilité des notions et concepts introduits .La pleine utilité de ceux-ci transparaît dans les optimisations de conception, puis dans le contrôle –commande des machines qui doit suivre.
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Refrigeration and heat boosting are typical applications of reverse cycle machines or systems. The need to save energy means carefully considering all that can be done using the potential of reverse cycle machines. This article reports on the state of the art regarding fundamental knowledge of reverse cycle machines to develop consistent models. The first reported approach is the classical one, based on equilibrium thermodynamics. The second one is more recent, and uses full thermodynamics combining heat and mass transfers. Some simple examples are given to illustrate the usefulness of the concepts introduced. These concepts will probably be considered more deeply in the near future to optimise the design of machines, and to control, command, and run them on site.
Auteur(s)
-
Michel FEIDT : Professeur, Université de Lorraine, Nancy, France
INTRODUCTION
L ‘énergétique comporte deux grandes rubriques selon l’effet utile considéré :
-
la production de force motrice ;
-
la production de froid ou la revalorisation de la chaleur.
Dans ce second cas, l’ensemble des cycles utilisés peut être qualifié d’inverse (par opposition aux cycles moteurs ou directs).
On considère ici les principes généraux associés aux machines à cycles inverses. La première approche décrite, très classique, fait appel à la thermostatique.
On montre ensuite comment lier les approches précédentes à la thermocinétique, pour construire une véritable thermodynamique des machines à cycles inverses. L’application des notions précédentes est illustrée pour les configurations les plus courantes des machines.
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MOTS-CLÉS
Pompe à chaleur Réfrigérateur Valorisation chaude et froide de chaleur Thermodynamique des machines à cylce inverse
KEYWORDS
heat pumps | refrigerator | hot and cold heat recovery | thermodynamics of reverse cycle machines
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1998 par Michel FEIDT
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Thermodynamique et transferts dans les machines à cycles inverses
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1. Thermostatique des machines à cycles inverses
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Thermostatique des machines à cycles inverses
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SZARGUT (J.) - International progress in second law analysis. - Energy, 5, p. 709 (1980).
-
(2) - FEIDT (M.) - Two examples of exergy optimization regarding « Thermofrigopump » and combined heat and power systems. - Entropy 2013, 15, p. 544-548, doi : 10.3390/e15020544 (2013).
-
(3) - FEIDT (M.) - Thermodynamique et optimisation énergétique des systèmes et procédés. - Lavoisier, Paris, p. 151-154 (nouvelle édition en cours de parution) (1996).
-
(4) - BENELMIR (R.) et coll - Exergetic and economic optimization of a heat pump cycle. - Int. journ. of Energy, Environment, Economics, vol. 5, n° 2, p. 135-149 (1997).
-
(5) - FEIDT (M.) - Thermodynamique et optimisation énergétique des systèmes et procédés. - Analyse thermodynamique des dégradations d’énergie, chap. 6, 1re partie, TEC et DOC Lavoisier (1987).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Production de froid et revalorisation de la chaleur : machines particulières.
-
Théorie des machines frigorifiques – Machine à compression mécanique. Cycles monoétagés.
-
Théorie des machines frigorifiques – Machine à compression mécanique. Cycles multiétagés.
-
Production de froid – Exemples de calcul de machines.
-
Machines frigorifiques industrielles – Exemples de calculs de machines.
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