Etude expérimentale d'un prototype d'une machine frigorifique à absorption fonctionnant au couple NH3-LiNO3

Experimental study of a prototype of an absorption refrigerating machine at the NH3-LiNO3

• Auteur / Autrice : Mame Sokhna Thiane Seck
• Direction : Nolwenn Le Pierrès, Kokouvi Edem Ntsoukpoe
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Energétique et Génie des Procédés
• Date : Inscription en doctorat le 23/05/2022
• Etablissement(s) : Chambéry en cotutelle avec 2iE
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Ingénierie Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LabOratoire proCédés énergIe bâtimEnt

Mots clés

Mots clés libres

Frigorifique

Absorption

NH3-LiNO3

Machine

Refrigerating

Absorption

NH3-LiNO3

Machine

Résumé

Le travail porte sur l'étude d'une machine frigorifique à absorption fonctionnant au couple NH3/LiNO3. L'intérêt de l'utilisation du NH3 est de permettre la production de froid négatif (c'est à dire à des températures inférieures à 0°C) pour la conservation de produits agro-alimentaires, en plus de la production de froid positif (c'est à dire à des températures de l'ordre de 5 à 10 °C) pour la climatisation. L'objectif ici est de développer un procédé de froid innovant, fonctionnant à partir de la ressource solaire thermique (chaleur basse température) pour couvrir les besoins à la fois en climatisation et en réfrigération d'un bâtiment. Dans ce cadre, des modifications des conditions de fonctionnement du système sont à prévoir au cours de la journée pour permettre de couvrir efficacement ces deux besoins différents. L'enjeu scientifique est donc l'étude du fonctionnement fortement transitoire du système dans les phases de changement des conditions de fonctionnement rapides de celui-ci. En effet, les machines à absorption existantes ont en général des fonctionnements les plus stables possibles ou, dans certains cas, avec des transitoires lentes (de plusieurs heures). Ici, le challenge est de changer la vitesse de la modification des conditions, pour travailler sur des transitoires de l'ordre de quelques minutes. Il faudra modifier partiellement le prototype de NH3/LiNO3 pour l'adapter aux conditions de fonctionnement correspondant aux besoins spécifiés dans la thèse précédente. Suite aux essais expérimentaux au LOCIE, une modélisation dynamique sera développée au LabEREE.

The work concerns the study of an absorption refrigeration machine operating with the NH3/LiNO3 couple. The interest of using NH3 is to allow the production of negative cold (i.e. at temperatures below 0°C) for the conservation of food products, in addition to the production of positive cold (i.e. at temperatures of the order of 5 to 10°C) for air conditioning. The objective here is to develop an innovative cooling process, using solar thermal resources (low temperature heat) to cover both the air conditioning and refrigeration needs of a building. In this context, changes in the system's operating conditions must be planned during the day to enable these two different needs to be covered efficiently. The scientific challenge is therefore to study the highly transient operation of the system during phases of rapid change in its operating conditions. Indeed, existing absorption machines generally have the most stable operation possible or, in some cases, with slow transients (of several hours). Here, the challenge is to change the speed of the change in conditions, to work on transients of the order of a few minutes. It will be necessary to partially modify the NH3/LiNO3 prototype to adapt it to the operating conditions corresponding to the needs specified in the previous thesis. Following the experimental tests at LOCIE, a dynamic model will be developed at LabEREE.