Etude d'une pompe a chaleur de 230 kw et d'une machine frigorifique a adsorption solide. Gestion de la chaleur et analyse de cycles de recuperation de chaleur ou de masse

Study of a 230 kw adsorption heat pump and an adsorption cooling system. Heat management and analysis of heat or mass recovery cycles

• Auteur / Autrice : TAHN-NEISSAY ZANIFE
• Direction : Francis Meunier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

L'objet de ce travail concerne la gestion de la chaleur dans les machines a adsorption a deux adsorbeurs. Nous avons considere deux couples, deux types de cycles et deux types de machines: 1) les deux couples consideres sont les couples zeolithe-eau d'une part et charbon actif-methanol d'autre part; 2) les deux cycles etudies sont le cycle a recuperation de chaleur et le cycle a recuperation de masse; 3) les deux types de machines sont d'une part un pilote de pompe a chaleur (pac) de 230 kw installe en site industriel et d'autre part une maquette de machine frigorifique. Les objectifs poursuivis par les etudes des deux types de machine sont tres differents. Dans le cas de la pac, nous abordons essentiellement les problemes lies a la regulation et a l'insertion dans le reseau industriel de la distribution d'eau chaude sanitaire (ecs). Nous mettons en evidence trois parametres determinant pour la commande de la pac zeolithe-eau: le debit d'alimentation, la consigne d'arret de la phase de complement de chauffage/refroidissement (tzmax et tzmin) et enfin la consigne d'arret de la phase de recuperation de chaleur entre les deux adsorbeurs (dt). L'etude experimentale a porte sur une pac de 230 kw. Nous montrons que l'utilisation d'un systeme monobloc (adsorbeur relie directement a l'evapo-condenseur) presente l'interet de simplifier la commande et de reduire considerablement les risques de fuite. Les possibilites et les limites de l'unite sont analysees. Dans le cas de la machine frigorifique a adsorption, nous avons effectue l'etude experimentale et la modelisation d'un cycle ou intervient un transfert de fluide frigorigene entre les deux adsorbeurs. Nous montrons que l'utilisation d'un tel cycle permet de baisser la temperature de regeneration. Il est alors possible de generer du froid a basse temperature (10c) en utilisant des rejets thermiques a 80-90c pour regenerer le charbon actif