thesis

Etude expérimentale et simulée d'une thermofrigopompe de petite à moyenne puissance à équilibrage sur air

Defense date:

Jan. 1, 2009

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Institution:

Rennes, INSA

Disciplines:

Civil engineering

Authors:

Directors:

Abstract EN:

Heating and cooling loads become more and more balanced during a day and during a year in general in new buildings. A heat pump producing heat and cold simultaneously associated to a short time energy storage system appears then as an interesting solution. The Heat Pump for Simultaneous heating and cooling (HPS) developed by our research team stores some energy, obtained by subcooling of the refrigerant, and uses it subsequently at the water evaporator in order to improve the performance and to carry out defrosting without stopping the heat production. Experiments have been carried out on a R407C HPS prototype to validate the concepts. The operation of the HPS has then been modelled using two working fluids: HFC R407C and CO2. This concept of HPS clearly offers an improvement compared to a standard reversible heat pump and the use of carbon dioxide as a working fluid presents good perspectives of development.

Abstract FR:

Les nouveaux bâtiments sont sujets à une diminution des demandes de chauffage et à une augmentation des demandes de rafraîchissement en mi-saison et en période estivale. Une thermofrigopompe (TFP), produisant de l’énergie calorifique et frigorifique de manière simultanée, associée à un stockage d’énergie devient alors une solution intéressante. La TFP développée ici peut stocker une quantité d’énergie pendant un premier temps puis la restituer afin d’améliorer les performances et de réaliser un dégivrage sans arrêter la production de chaleur. Les résultats d’une étude expérimentale sur un prototype de TFP au R407C ont conclu à la validation du fonctionnement. Une étude de simulation numérique de la TFP utilisant soit le R407C soit du CO2 a permis d’aboutir aux deux conclusions majeures de ce mémoire. La TFP permet de réaliser des économies d’énergie par rapport à une PAC classique et le dioxyde de carbone offre de bonnes perspectives pour notre TFP.