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Dissertations / Theses on the topic 'Pompes à chaleur – Défauts'
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Vo, Minh Toàn. "Assessment of heat pump operating faults coupled with building energy simulation using Petri net model." Thesis, La Rochelle, 2021. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03685404.
Full textAbstract:
Les pompes à chaleur offrent une solution efficace et durable pour le chauffage et le refroidissement des bâtiments. Cependant, ces systèmes fonctionnent parfois avec une faible efficacité, en raison des défauts. Dans cette recherche, nous nous concentrons sur trois défauts de fonctionnement : les fuites de réfrigérant, l'encrassement du condenseur et l'encrassement de l'évaporateur. Ce sont les défauts de fonctionnement les plus fréquents et les plus impactés. Nous proposons de développer une méthode pour modéliser ces défauts de fonctionnement et les associer à un modèle de simulation de bâtiment. En premier lieu, nous avons développé des modèles physiques d'une pompe à chaleur résidentielle air-air afin d’estimer le coefficient de performance (COP/EER) de la pompe à chaleur, en fonction de l'intensité d'utilisation, et du défaut de fonctionnement. Ensuite, un modèle de réseau de Petri a été proposé pour déterminer a priori la structure de l'évolution des défauts. Dans un deuxième temps, nous appliquons une notion d'incertitude de la base de données des défauts pour prendre en compte différents cas de travail et généraliser le modèle d'occurrence des défauts. Nous l'avons associé à l'outil de simulation énergétique dynamique COMETh, pour simuler la consommation énergétique annuelle. Cette méthode nous permet d'analyser et de déterminer l'incertitude globale des impacts des défauts sur les performances de la pompe à chaleur et sur la consommation énergétique totale du bâtiment. La méthode a été appliquée à un cas d’étude sur un bâtiment résidentiel à Paris sur une période de 15 ans. Les résultats soulignent la possibilité de la méthodologie proposée<br>Heat pumps give an efficient and sustainable solution for both heating and cooling. However, these systems sometimes operate with a lower efficiency, because of the faults. In this research, we focus on three operating faults : refrigerant leakage, condenser fouling, and evaporator fouling. They are the most frequent and most impacted operating faults. They evolve undetectably over time until they start to create the energy and comfort problems. We propose to develop a method to model these operating faults and to associate them with a building simulation model. In the first place, we developed physical models of an air-to-air residential heat pump in order to predict the coefficient of performance (COP/EER) of the heat pump, as a function of the use intensity, and operating fault. Then, a Petri net model was proposed to determine a priori structure of fault evolution. In the second step, we apply a notion of uncertainty of fault database to take into account different working cases and generalize the fault occurrence model. We associated it with the dynamic energy simulation tool COMETh, a building simulation model developed by CSTB, to simulate the annual energy consumption. This method helps us to analyze and determine the global uncertainty of fault impacts on the heat pump performance and on the whole energy consumption of the building. The method was applied to a case study of residential building in Paris over 15 years. With three heat pump operating faults, the building consumption remarkably increased from the third year. At the 15th year, the building consumption is double than the standard value. The results underline the possibility of the proposed methodology
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Cassou, Thierry. "Optimisation de fonctionnements de pompes à chaleur chimiques." Perpignan, 1993. http://www.theses.fr/1993PERP0168.
Full textAbstract:
La recherche de l'amelioration des performances du procede pompe a chaleur chimique (p. A. C. C. ) a ete le fil conducteur de cette etude. Dans la premiere partie, elle a conduit a un modele de gestion optimale du systeme, au travers de la synchronisation des phases de fonctionnement a laquelle l'ajout d'un regulateur approprie permet une production continue et stable de calories. L'acquisition, sur des cycles reels, des profils des grandeurs caracteristiques du prototype, autorise la validation du modele par l'identification de parametres thermiques tels que le coefficient d'echange melange/paroi ou celui d'evaporation du fluide. L'amelioration des performances energetiques du melange reactionnel a conduit a revoir le choix de la structure et de la (ou des) variable de commande, que l'on a realisee sur le meme objectif que celui de la premiere partie
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Lemire, Nicolas. "Étude sur les systèmes de pompes à chaleur géothermiques." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape8/PQDD_0016/MQ48863.pdf.
Full text
4
Liu, Bai-Qi. "Pompes à chaleur à absorption pour hautes et très hautes températures." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1990. http://www.theses.fr/1990INPL109N.
Full textAbstract:
Le présent travail s'insère dans le cadre d'un programme de recherche consacré aux procédés de stockage et valorisation de l'énergie, utilisant le concept du film ruisselant lors des opérations de séparation et de mélangeage. Il traite plus précisément d'un thermo transformateur à haute température de 150-200° c (chapitre II, III et IV) et des pompes à chaleur à métaux liquides à très haute température de 300° C a 1000 ° C (chapitre V). Dans le chapitre I, nous dressons d'abord un inventaire des systèmes de stockage et valorisation de l'énergie par séparation et mélangeage (SEVESEM). Ensuite, nous présentons les applications possibles des pompes à chaleur dans les procédés industriels. Enfin, nous présentons notre programme de recherche. Dans le chapitre II, nous définissons les trois critères techniques principaux pour un thermo transformateur : 1) le coefficient de performance, 2) le saut thermique, 3) le contenu énergétique. Nous établissons ensuite les expressions générales de ces critères en fonction des données thermodynamiques du couple de travail. Enfin, nous montrons les relations entre les trois critères et l'optimisation de ces critères. Dans le chapitre III, nous dressons tout d'abord un inventaire des pompes à chaleur à sorption réalisables basé sur le concept d'énergie et un inventaire des marchés actuels et potentiels des pompes à chaleur à sorption. Ensuite, nous définissons une fonction technique pour une pompe à chaleur à sorption et nous montrons que l'optimisation d'une pompe à chaleur consiste à chercher une valeur maximale de cette fonction technique. Enfin, nous présentons deux cas réels d'étude technico-économique de pompe à chaleur à absorption dans deux usines. Dans le chapitre IV, nous faisons d'abord une étude bibliographique du transfert de chaleur et de matière du film ruisselant. . .
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Aoufoussi-Ramadane, Zineb. "Désorbeurs à film ruisselant et pompes à chaleur à absorption : modélisation - expérimentation - optimisation." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1991. http://www.theses.fr/1991INPLA002.
Full text
6
Louis, Georges. "Absorbeurs gaz-liquide pour pompes à chaleur analyse exergétique, modélisation-expérimentation /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37615483d.
Full text
7
Louis, Georges. "Absorbeurs gaz-liquide pour pompes à chaleur : analyse exergétique, modélisation-expérimentation." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10045.
Full textAbstract:
Mise au point d'un système évaporateur-condenseur-mélangeur simple compact et performant, à structure cylindrique. Expérimentation et résultats portant sur l'amélioration du transfert de chaleur (côté évaporateur, côté absorbeur). Inventaire d'autres structures a priori envisageables. Dimensionnement d'un prototype industriel
8
Torres, Merino Jesús. "Contacteurs gaz-liquide pour pompes à chaleur à absorption multi-étages." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://www.theses.fr/1997INPL017N.
Full textAbstract:
Le présent travail est une contribution à l'étude des pompes à chaleur à absorption. Nous nous sommes intéressés en particulier à l'hydrodynamique et au transfert de chaleur par la technique du film ruisselant. Cette étude nous a permis de concevoir et développer des nouvelles structures d'évaporateurs et désorbeurs à ailettes spiralées internes et externes en graphite pouvant résister de manière significative à la corrosion des couples de travail utilisés dans des pompes à chaleur à absorption à des températures de l'ordre de 230°C de pressions de l'ordre de 6 à 7 bar. Le premier chapitre présente une analyse bibliographique et une étude expérimentale de l'hydrodynamique d'un film ruisselant sur des contacteurs gaz-liquide de différentes structures. Le deuxième chapitre repose sur une étude expérimentale du transfert de chaleur en échauffement d'un tube en graphite à ailette spiralée externe. Nous comparons notamment ces résultats à ceux des modèles existants. Dans le quatrième chapitre nous abordons la modélisation et le calcul d'une frigopompe utilisant le binaire eau-bromure de lithium. Nous présentons les résultats obtenus en échauffement et en évaporation sur le banc d'essais d'un désorbeur-condenseur qui peut être une des bases pour la conception d'une pompe à chaleur à absorption à trois effets. Enfin dans le cinquième chapitre nous présentons les diagrammes enthalpiques, entropiques et exergétiques calculés pour le couple eau-bromure de lithium qui peuvent être utiles pour une analyse entropique et exergétique des irréversibilités dans les processus de séparation et de mélangeage
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BEN, AMAR NIHEL. "Modelisation de pompes a chaleur a propagation de front de temperature." Compiègne, 1993. http://www.theses.fr/1993COMP589S.
Full textAbstract:
L'objet de la these est l'etude de la pompe a chaleur a propagation de front de temperature. Nous avons dans un premier temps developpe un modele analytique pour etudier les conditions d'obtention de front de temperature. Ensuite, un modele mathematique a ete developpe dans le but de simuler le fonctionnement en dynamique de la pompe a chaleur a propagation de front de temperature et recuperation de chaleur. Le modele est bidimensionnel et tient compte des transferts de masse et de chaleur dans la matrice poreuse chauffee par un fluide caloporteur. Il tient compte egalement des transferts thermiques dus a l'ecoulement du gaz adsorbable represente par la loi d'ergun. Deux couples ont ete etudies: le couple zeolithe-eau et le couple zeolithe-ammoniac qui different par leurs pressions de fonctionnement. Les resultats numeriques montrent l'importance de la prise en compte de l'hydrodynamique pour les systemes ou l'adsorption a lieu a faible pression (cas du couple zeolithe-eau)
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Diawara, Boubakar. "Utilisation des pompes à chaleur chimiques dans la réfrigération solaire : étude des systèmes solide-gaz : CaCl2, 4NH3 - NH3 - CaCl2, 8NH3 et Zéolithe 1 3X - NH3." Dijon, 1986. http://www.theses.fr/1986DIJOS063.
Full textAbstract:
Etude thermodynamique et cinétique de deux systèmes solide-gaz utilisés dans les pompes à chaleur chimique destinées à la réfrigération ou à la congélation solaire. L'un des systèmes (SC1)-tétraammoniate et octaammoniacate de chlorure de calcium-ammoniac est monovariant, l'autre (SC2)-zéolite 13X-ammoniac est divariant. Les mesures sont réalisées par microgravimétrie. L'étude montre que les deux systèmes sont bien adaptés à la réfrigération solaire en zone tropicale et qu'ils ont des rendements énergétiques comparables. Cependant le système SC1 est nettement supérieur à SC2 en ce qui concerne les puissances et les capacités de réfrigération.
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Hamdad, Ahmed. "Pompe à chaleur sol-eau." Lyon, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAL0080.
Full textAbstract:
Les pompes a chaleur. En permettant la récupération de chaleur à bas niveau de température dans l'environnement, sont d'une utilisation intéressante avec une source froide abondante et gratuite tel que le sol. L’étude expérimentale le a porté sur une installation de 8 kW de puissance thermique au conteneur pour 3. 5 kW de puissance électrique au compresseur. La source froide, constituée par 4 échangeurs distincts, était composée de tubes implantés suivant différentes configurations Une instrumentation complète et informatisée a permis de suivre l’évolution des températures des fluides et du sol au cours de 3 hivers de fonctionnement. Les puissances soutirées ont été comprises entre 15 et 25 W lm de tube ; l'influence :e l'écartement entre les tubes, de leur profondeur d'implantation, de leur longueur e: de la nature du sol les entourant a été mise en évidence. Le coefficient de performance est toujours resté supérieur à 2 pour ces périodes de fonctionnement. Chacun des éléments constitutifs de la pompe à chaleur a été modélisé à partir des équations d état du fluide frigorigène. Pour le condenseur et l'évaporateur, la connais Z. D ce de l'état des fluides à l'entrée permet d'en déduire l'état en sortie, à partir de l'évaluation des coefficients de transferts de chaleur locaux. Le modèle du compresseur, de type hermétique tient compte d'une compression polytropique, des perles de charge aux clapets et les différents transferts thermiques entre le fluide et les éléments du groupe (carcasse moteur électrique, compresseur et huile) ou l'extérieur Chacun de ces modèles a été validé sur les résultats expérimentaux. Le modèle global de la pompe à chaleur permet, à partir des températures des sources et des débits des fluides, de connaître les performances à long terme du Système.
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Murr, Rabih. "Gains énergétiques globaux par installation de pompes à chaleur dans un procédé agro-alimentaire." Paris, ENMP, 2010. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-01145456.
Full textAbstract:
L'amélioration de l'efficacité énergétique dans l'industrie est un des leviers importants pour la limitation des émissions de gaz à effet de serre. Dans l'industrie agro-alimentaire, des effluents tièdes sont rejetés aux égouts. La valorisation de l'énergie contenue dans ces effluents à l'aide d'échangeurs préchauffeurs et de pompes à chaleur (PAC) permet d'assurer des besoins de chaleur à des niveaux de température plus élevés (comme les solutions de lavage des outils et l'eau chaude sanitaire) et de remplacer les chaudières. Ces besoins concernent souvent des procédés batch ou semi-batch; pour cela, des réservoirs de stockage sont utilisés avec les pompes à chaleur. L'optimisation des tailles des pompes à chaleur et des réservoirs de stockage est une méthode multi-objectifs; elle est basée sur un critère thermodynamique (calculant la destruction d'éxergie dans le système) et un critère économique (calculant le temps de retour sur investissement, le coût d'investissement et le coût opérationnel et intégrant l'impact environnemental). La méthodologie de l'analyse exergétique en dynamique a montré que l'utilisation de deux réservoirs de stockage (à température constante et à volume variable séparés) est plus avantageuse (économiquement et exergétiquement) que l'usage d'un seul réservoir stratifié à volume constant. D'autre part, une méthodologie multicritères est proposée et utilisée pour concevoir les pompes à chaleur, et choisir le mélange de fluides frigorigènes. Ces choix sont validés expérimentalement avec un prototype de pompes à chaleur pour les différents niveaux de température. Finalement, les gains économiques et environnementaux apportés par ces pompes à chaleur comparativement à une chaudière à fioul sont quantifiés pour les différents besoins<br>The improvement of energy efficiency in the industry is essential in achieving the objective of mitigation of greenhouse gases. In the agro food process industry, lukewarm effluents are rejected to drain. Recovering heat from these effluents by using preheating exchangers and heat pumps (HP) allows providing heat at higher temperature levels (like cleaning solutions and hot sanitary water) and replacing boilers. These needs may concern batch and semi-batch processes. Storage tanks are therefore used together with heat pumps. The optimization of heat pumps and storage tanks sizes is a multi-objective method. This method is based on a thermodynamic criterion (calculating the exergy destruction in the system) and an economic criterion (calculating the payback period, the cost of investment and the operating cost, and integrating the environmental impact). The dynamic exergy analysis shows that using two separated storage tanks (variable volume and uniform temperature tanks) is better than one tank (constant volume stratified storage tank). On the other hand, a multi-criteria method is used to design heat pumps in order to maximize its performances. It allows designing optimal mixtures of refrigerants. These choices are validated experimentally with a heat pump prototype. Finally, the economic and environmental gains obtained with the heat pump compared to a fuel boiler are quantified for all heat demands
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Montuir, Marc. "Contribution à l'étude des pompes à chaleur à absorption : transferts thermiques par contact direct." Toulouse, INPT, 1987. http://www.theses.fr/1987INPT028G.
Full textAbstract:
Adaptation du procede aux pompes a chaleur par absorption au niveau de l'absorbeur dans lequel le caloporteur (n-doderane) est en dispersion dans une phase aqueuse. Etude experimentale de la dispersion et du comportement hydrodynamique de la phase dispersee et de la phase continue. Etude qualitative de l'absorption, avec le chlorure de calcium (absorbant), la vapeur eau comme calorigene et le n-doderane comme caloporteur
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Ranger, Pascal-Marie. "La rectification inverse appliquée aux pompes à chaleur à absorption pour valorisation d'effluents thermiques industriels." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL081N.
Full textAbstract:
La présente étude concerne la modélisation et l'expérimentation d'un absorbeur pour pompe à chaleur à absorption (PAC). L'étude critique de l'utilisation de l'énergie dans les industries a permis de mettre en évidence l'intérêt d'une PAC à absorption pour la revalorisation des énergies industrielles. L'analyse des inconvénients et des avantages des mélangeurs de PAC à absorption existantes a permis de dégager les principes originaux d'un absorbeur opérant par rectification inverse. Deux types de modèles simples ont été développés pour permettre l'étude des diverses structures possibles pour un tel mélangeur, et celle d'une PAC obtenues par l'adjonction d'une colonne de rectification directe a un mélangeur opérant par rectification inverse. Les résultats expérimentaux obtenus sur une colonne de rectification inverse fonctionnant soit avec le couple acétone-eau, soit avec le couple eau-glycol, ont permis de confirmer la faisabilité d'un tel absorbeur, et de montrer l'intérêt d'un préchauffage de la solution pauvre pour l'obtention de hautes températures. Des températures de revalorisation supérieures à 160c ont pu être obtenues sur l'installation expérimentale
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Lebrun, Michel. "Conception d'un pilote de pompe à chaleur chimique solide-gaz : simulation et dimensionnement à partir de résultats de maquette." Perpignan, 1988. http://www.theses.fr/1988PERP0065.
Full textAbstract:
Dans le cadre du developpement des pompes a chaleur chimiques (pacc) solide-gaz, la realisation d'un prototype d'une puissance de 20 a 50 kw a ete entreprise. Afin d'effectuer la transposition d'echelle du niveau de maquette de laboratoire a celui de prototype, une simulation de la pacc a ete mise en uvre. La modelisation des reacteurs solide-gaz y est basee sur l'analyse des transferts de masse et de chaleur. Les parametres du modele sont identifies par calage sur des experiences menees sur une maquette de laboratoire. Le couple reactionnel utilise dans ce travail est cacl#2-ch#3nh#2, mais plus generalement, cette etude a permis de degager une methodologie pour l'acquisition des parametres cinetiques et thermiques, applicable dans le cas d'un quelconque couple solide-gaz. Cette simulation dynamique, accompagnee du developpement du procedes et modes de fonctionnements adaptes permet de dimensionner, de predire le comportement et les performances en dehors du point de fonctionnement utilise pour le dimensionnement et d'aborder le pilotage de n'importe quelle pacc. Parallelement a ce travail, une importante etude de design de reacteur a ete faite. Elle a abouti au developpement d'un nouveau type de reacteur particulierement adapte aux echanges thermiques et massiques avec les milieux poreux reactifs en lit fixe
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Argaud, Thierry. "Amélioration énergétique des cycles de givrage-dégivrage des PAC air/eau réversibles sur plancher chauffante." Paris, ENMP, 2001. http://www.theses.fr/2001ENMP0998.
Full text
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Gastauer, Paul. "Potentialité des pompes à chaleur chimiques en vue de la revalorisation d'énergie thermique : application du système isopropanol/acétone/hydrogène." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT033G.
Full textAbstract:
Un cycle de pompe a chaleur mettant en jeu une reaction chimique est propose pour la revalorisation de l'energie thermique disponible a une temperature de l'ordre de 80c. Un tel cycle fait appel a une reaction renversable, c'est-a-dire une transformation chimique qui inverse la direction d'evolution en fonction des conditions operatoires imposees. En la realisant dans le sens endothermique a basse temperature et dans la direction inverse et exothermique a une temperature plus haute, le systeme eleve le niveau de temperature de l'energie thermique. Afin d'aborder l'etude d'une facon generale, sans se placer directement dans le cas d'une application concrete, la structure du travail est la suivante: partant d'une analyse des systemes susceptibles de reagir chimiquement, leur comportement reactionnel a differents niveaux de temperature est elabore. Puis, visant l'application dans un cycle en fonctionnement continu, l'incidence de deux techniques, la variation de la pression et la separation des constituants, est etudiee. Sur la base de cette analyse thermodynamique, il est possible de classer les pompes a reaction chimique dans le contexte des pompes a chaleur classiques (compression et sorption) et il est alors aise de comparer les differents procedes et de selectionner a titre d'exemple un cycle a reaction chimique pour une etude plus poussee. C'est le systeme isopropanol/acetone/hydrogene qui fait l'objet d'une analyse detaillee portant notamment sur les deux reactions catalytiques intervenant au cours du cycle (la deshydrogenation de l'isopropanol et la reaction inverse, l'hydrogenation de l'acetone). Il ressort de cette partie que le systeme choisi selon des criteres thermodynamiques est aussi apte a satisfaire des exigences reactionnelles. Apres avoir retenu des conditions operatoires pour un cycle type, une analyse de sensibilite des parametres sur la performance du systeme est menee. Enfin une evaluation generale des pompes thermiques a reaction chimique et du cycle etudie est presentee dans le cadre de la conclusion
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Ouchetto, Mohamed. "Contribution a l'étude des transferts thermiques pour des évaporateurs de pompe a chaleur : Application au chauffage d'un bâtiment." Angers, 1993. http://www.theses.fr/1993ANGE0007.
Full textAbstract:
Deux évaporateurs, de types atmosphérique et enterré, couplés à une même pompe à chaleur, ont été mis en œuvre pour extraire le maximum de calories des sources froides, afin de minimiser la consommation d'énergie et de faire fonctionner la pompe à chaleur dans des conditions optimales. L'évaporateur atmosphérique est un échangeur à ailettes et celui qui est forme d'un tube de cuivre dans lequel circule le fréon. Les appareils de mesures et le système d'acquisition mis en place, ont permis de constituer une base de données concernant l'évolution des paramètres climatiques et ceux de fonctionnement de la p. A. C. . L'étude des phénomènes d'échange entre le sol et l'atmosphère permet d'établir un bilan d'échange d'énergie et de masse à la surface du sol. La caractérisation des paramètres thermiques du sol est faite par des méthodes théoriques et expérimentales. Une modélisation numérique simule le comportement de la température du sol au voisinage de l'évaporateur enterre lors du fonctionnement de la p. A. C. Pour chauffer le local ainsi qu'une climatisation du local
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Heinry, Didier. "Pompe à chaleur chimique solide-gaz : comportement d'un réacteur régénéré par des gaz chauds." Perpignan, 1992. http://www.theses.fr/1992PERP0132.
Full textAbstract:
Cette etude concerne l'utilisation des pompes a chaleur chimiques dans des systemes de climatisation utilisant comme source d'energie des gaz chauds. Un prototype de quelques kw, fortement instrumente, a ete realise et a permis, tout d'abord, de demontrer la faisabilite du systeme. Il a en outre permis par identification avec une modelisation de caracteriser l'element primordial, c'est-a-dire le reacteur-echangeur, par un certain nombre de parametres en vue d'une optimisation. Celle-ci est principalement basee sur un critere energetique
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Hasert, Uli Frieder. "Les énergies renouvelables en milieu polaire applications aux pompes à chaleur à absorption." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://www.theses.fr/1997INPL031N.
Full textAbstract:
Nous avons analysé les possibilités d'emploi d'énergies renouvelables pour la production d'électricité et de chaleur, sur les bases polaires. Pour deux stations ; Dumont d'Urville en terre Adélie et Krenkel sur les Iles François-Joseph en arctique russe nous avons comparé les potentiels énergétiques de trois sources d'énergie renouvelables, l'énergie solaire, l'énergie cinétique et thermique du vent. Les calculs mènes sont basés sur une exploitation des données météorologiques multidimensionnel d'une période de 5 et de 30 ans. Avec l'énergie thermique du vent on a fait appel à un cycle thermodynamique travaillant entre le dipôle thermique du vent froid et l'eau de mer chaude laquelle garde une température de -1. 8°C a peu prés constante pendant toute l'année. Pour chaque site nous avons calculé la production d'électricité récupérable correspondant à diverses machines réelles : capteurs photovoltaïques, aérogénérateurs, pompes à chaleur et machines thermodynamiques. Dans les calculs ont fait intervenir des résultats expérimentaux d'une étude sur les deux stations (période de deux ans). On y a mesuré la puissance réfrigérante du vent sous des conditions météorologiques réelles et en même temps on y a teste des prototypes d'échangeurs de chaleur destines à condenser un fluide de travail utilise dans un cycle thermodynamique. L’exploitation des résultats se faisait à l'aide d'une classification hiérarchique non supervisée, car le transfert de chaleur convectif dans tube lisse était utilise pour faire une auto-calibration des mesures de l'échangeur.
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Partenay, Vincent. "Développement d'une méthodologie d'évaluation des performances de systèmes de pompes à chaleur géothermiques." Chambéry, 2010. http://www.theses.fr/2010CHAMS032.
Full textAbstract:
L'évaluation précise des performances de systèmes de pompes à chaleur géothermiques est un facteur clé pour justifier l'intérêt du déploiement de cette technologie parmi les nombreux systèmes de chauffage, refroidissement et production d'eau chaude sanitaire disponibles. Bien qu'au niveau de la pompe à chaleur même il existe des méthodes permettant de caractériser son efficacité en conditions nominales, l’extrapolation aux performances annuelles du système global composé de la pompe à chaleur, du bâtiment, de la sonde géothermique, du climat et de la régulation associée reste très approximative. Afin de prendre en compte les effets dynamiques à plus ou moins long terme inhérents à un tel système, l’objectif de cette thèse est de proposer une nouvelle méthodologie d'évaluation des performances de systèmes de pompes à chaleur géothermiques basée sur la technique de l'émulation. Cette technique permet d'incorporer une pompe à chaleur réelle dans un environnement de simulation dans lequel les possibilités de modélisation de systèmes sont multiples. Dans un premier temps, un état de l'art des méthodes d'évaluation existantes est réalisé, puis dans un deuxième temps, la modélisation de sondes géothermiques abordée à travers un recensement des modèles existants, le développement d'un modèle et une étude expérimentale. Enfin, le principe de la nouvelle méthodologie d'essai développée est présenté et mis en application à l'aide d'un banc d'essai adapté<br>The accurate evaluation of performance of ground coupled heat pump systems is a key factor for a broader exploitation of this technology among other various available systems for heating, cooling and domestic hot water production. Although there exist methods allowing to assess the efficiency of the heat pump itself in nominal conditions, the extrapolation to annual performances of the global system composed of the heat pump itself, the building, the ground heat exchanger, the climate and the associated controller, remains quite approximative. In order to take into account dynamic effects that are inherent to such a system, the objective of the thesis is to present a new methodology for the evaluation of performance of ground coupled heat pump systems, based on the emulation technique. The latter allows to integrate a real heat pump in a simulated environment that offers multiple system configurations. First, a state of the art of the existing methods is realized. Then the ground heat exchanger modelling is dealt with through a litterature review of existing models, the development of a new model and its experimental comparison. Finally, the principle of the developed methodology is presented and a first application is performed on an adapted test bench
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Prévost, Michel. "Pompes à chaleur mettant en jeu une réaction chimique : identification des réactions, étude du système acétone-hydrogène-isopropanol." Toulouse, INPT, 1988. http://www.theses.fr/1988INPT029G.
Full textAbstract:
Etude de la revalorisation de rejets thermiques (90**(o)-160**(o)) par un cycle thermochimique, mettant en jeu une reaction reversible : hydrogenation de l'acetone en isopropanol. Evaluation des coefficients de performance et du rendement exergetique pour diverses conditions de fonctionnement (7 degres de liberte). Etude de sensibilite a differents parametres. Les resultats sont utilises pour effectuer une evaluation technico-economique
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Guitari, Imed. "Etude expérimentale et modélisation d'une pompe à chaleur fonctionnant au CO2." Lyon, INSA, 2005. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0070/these.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l'étude expérimentale et la modélisation d'une pompe à chaleur air/eau fonctionnant au gaz carbonique. L'étude expérimentale est réalisée sur un banc d'essais instrumenté (mesures de températures, pressions, débits, puissance) pour permettre de caractériser le fonctionnement de ces installations en régime statique et dynamique. Le modèle en régime statique est développé pour permettre, après validation, la détermination des conditions optimales de fonctionnement pour différentes sollicitations externes. Une loi simplifiée régissant la variation de la pression optimale de refoulement en fonction des conditions opératoires est déduite des calculs issus de ce modèle. Le modèle dynamique est basé sur les équations de conservation de la masse et de l'énergie. Il prend en compte l'inertie thermique du compresseur, des parois des échangeurs, du CO2 et du fluide caloporteur. La confrontation entre les résultats du calcul et ceux obtenus sur le banc d'essais met en évidence une bonne concordance. Cette modélisation a permis de simuler la variation des paramètres de fonctionnement de l'installation à la suite de sollicitations réalisées sur les variables d'entrée : température des sources, ouverture de la vanne de détente et vitesse de compresseur. En particulier, on note une bonne représentation des démarrages avec passage d'un fonctionnement sous-critique à un cycle transcritique<br>This work concerns an experimental study and modelling of an air/water beat pump using carbon dioxide as a working fluid. The experimental study is carried out on an instrumented test setup (pressure, temperature, flow end power measurements) to characterize the operation of this type of installation in static and dynamic mode. The static model was developed an validated. It allows to determine the optimal conditions of operation for various external conditions. Thus, a simplified law governing the optimal high pressure according to the gas cooler outlet temperature is deduced from the calculations. The dynamic model is based on the equations of mass and energy conservation. It takes into account the thermal inertia on the compressor, the exchanger' s walls, the refrigerant (carbon dioxide) and the coolant (water). Comparison between modelling results and those obtained with the test stand gives a good agreement. Thanks to this model, it is possible to record the operating variables versus time and space after changing the input parameters such as sources temperatures, expansion valve opening and compressor rotating speed. In particular, we notice a good representation of starting process with a transition from subcritical to transcritical cycle
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Serier, Mohammed. "Pompe à chaleur entrainee par un moteur alternatif à gaz." Lyon, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAL0075.
Full textAbstract:
Parmi les procédés conduisant à des é conomies d'énergie en matière de chauffage on peut compter les pompes à chaleur ( PAC) et, plus particulièrement celles qui sont couplées à un moteur thermique (MT). Le travail que nous avons fait s'inscrit dans le cadre de l'étude de ces systèmes. Il concerne plus particulièrement la modélisàtion du fonctionnement d'un système PAC-MT à gaz en vue d'une aide à la conception de ces systèmes et de leur régulation. La modélisation de la Partie PAC reprend en partie celle qui avait été proposée par HABERSCHILL : (Thèse DI, Lyon 1983) en y apportant certaines simplifications. Le modèle du moteur, entièrement nouveau, a été élaboré avec le même souci de minimisation de l'importance du logiciel tout en conservant une fidélité maximum de la représentation thermique du fonctionnement par rapport à la réalité. Ainsi les transferts thermiques à la paroi ont été pris en compte dans toutes les phases du cycle ; les laminages au niveau du papillon d''admission des gaz et des soupapes ainsi que les diverses pertes de charges sont intégrés à la modélisation de l'admission et de l'échappement ; enfin, la combustion a lieu avec une vitesse qui tient compte des paramètres physiques du milieu. Chacun de ces deux modèles est validé par des résultats expérimentaux obtenus sur un banc d'essais conçu et réalisé spécifiquement pour cette étude. L' exploitation du modèle global permet, notamment de prévoir le comportement d'une installation c'est à dire par exemple de tracer les courbes de puissance de chauffage et de vitesse de rotation en fonction de la position du papillon d'admission des gaz du carburateur pour des conditions d’utilisation variables.
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Besbes, Karim. "Pompes à chaleur à haute température récupérant la chaleur sur des buées ou de la vapeur d'eau à moyenne température." Thesis, Paris, ENMP, 2015. http://www.theses.fr/2015ENMP0091/document.
Full textAbstract:
La pompe à chaleur industrielle très haute température (PAC THT) à compression mécanique de vapeur, fonctionnant à l'électricité, figure parmi l'une des technologies innovantes les plus efficaces permettant de valoriser les rejets thermiques industriels à basse et moyenne température (<90 °C). Néanmoins, compte tenu des besoins industriels actuels de chaleur, les niveaux de température cible atteignable par les PACs restent trop faibles et freinent fortement son implantation. Les procédés de séchage, dans leur grande majorité, rejettent des buées ou de la vapeur d'eau à moyenne température (50 °C-90 °C) et ont des besoins de chaleur à très haute température (110 °C-150 °C). Le grand écart de température entre la source et le besoin de chaleur ainsi que le niveau de température du besoin, font qu'aujourd'hui envisager l'intégration d'une PAC dans ce type de procédés relève d'un défi énergétique et technologique particulièrement intéressant, dont l'enjeu économique est considérable. Les présents travaux de recherche envisagent à l'aide d'une méthodologie générique d'optimisation de cycles thermodynamiques basée sur la minimisation de la production d'entropie dans les échangeurs de chaleur de déceler les architectures de PACs les plus efficaces d'un point de vue énergétique. L'analyse théorique a permis de déceler la haute efficacité énergétique des architectures transcritiques de PACs dans des conditions de grands glissements de température entre l'entrée et la sortie du besoin de chaleur. Le développement d'un démonstrateur de PAC transcritique très haute température fonctionnant au R32 (PAC T-THT R32) a permis d'une part de démontrer la faisabilité technique d'une PAC, pouvant atteindre la température cible de 120 °C en partant de 60 °C avec une source de chaleur disponible à 50 °C, et d'autres part de démontrer sa haute efficacité énergétique (COP = 4)<br>The mechanical vapour compression high temperature heat pump for industry using electricity is one of the most effective innovative technologies to recover the industrial waste heat at low and medium temperature (<90°C). However, given the current industrial heat needs, the heat pump target temperature levels remain too low and slow strongly its implantation. Overwhelmingly, the drying processes reject saturated moist air at middle temperature (50°C-90°C) and have heat needs at very high temperature (110°C-150°C). The large temperature difference between the source and the heat need and the level off temperature that is needed, today, makes the heat pump integration in such processes an interesting energy and technological challenge, whose economic stake is considerable. The present works tackle, with a generic methodology of thermodynamic optimisation cycles based on the entropy minimization in the heat exchangers, to identify the most efficiency heat pump architectures from an energy point of view. The theoretical analysis allowed to detect the transcritical heat pump architecture, in conditions of high temperature glides between the inlet and the outlet of the heat need. The development of a transcritical high temperature heat pump demonstrator using the R32 as working fluid allowed to demonstrate the technical feasibility of a heat pump that can reach the target temperature of 120°C from 60°C with an available heat source at 50°C, and to demonstrate its high energy efficiency (COP = 4)
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Abderrahmane, Benfedda. "Modélisation et simulation en dynamique d'un séparateur de pompe à chaleur à absorption : cas d'apport d'énergie par un bruleur à gaz." Toulouse, INPT, 1989. http://www.theses.fr/1989INPT002G.
Full textAbstract:
L'etude est principalement focalisee sur un des organes composant un cycle de pompe a chaleur a absorption qu'est le separateur. L'interet de l'etude de cet element reside dans son influence dynamique sur le cycle d'absorption. Il s'agit d'un echangeur au sein duquel est accompli une separation d'un melange binaire sous l'effet d'un apport d'energie assure par un bruleur a gaz de puissance 12 kw et fonctionnant en tout ou rien. L'etude proposee dans l'ouvrage est repartie en trois etapes: la premiere consiste en la modelisation et simulation de l'ensemble separateur-condenseur. La deuxieme partie traite la modelisation des autres equipements (echangeur, prechauffeur, cuve de stockage) contribuant a la continuite du cycle thermodynamique de l'installation. Le comportement en mode d'echauffement, en regime stationnaire, en mode de refroidissement et au redemarrage, constate experimentalement est reproduit de maniere quasi-parfaite par la simulation. La derniere etape de l'etude est relative a une analyse exergetique des divers appareils formant l'installation et notamment le separateur. Cette etude a permis d'etablir le rendement exergetique de ce dernier
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Vila, Jean. "Influence du protocole d'établissement des contraintes thermodynamiques sur les performances d'un réacteur solide-gaz de pompes à chaleur chimiques." Perpignan, 1991. http://www.theses.fr/1991PERP0108.
Full textAbstract:
Cette etude porte sur l'amelioration des performances d'un reacteur solide/gaz soumis a differentes contraintes thermodynamiques et pour plusieurs protocoles de fonctionnement. L'acquisition, en cours de reaction, des profils de temperature, pression et avancement a mis en evidence l'importance des transferts thermiques dans le milieu poreux reactif. Ces experiences montrent par ailleurs l'augmentation des puissances avec l'accroissement de l'ecart a l'equilibre en temperature ainsi que la preeminence du protocole ferme sur le protocole ouvert dans cet objectif de puissance. A partir de la resolution numerique de l'equation de la chaleur, une modelisation a ete realisee. Elle permet l'identification des parametres thermiques du melange reactif sel-liant tels que les conductivites effectives et apparentes aux differentes compositions ainsi que du coefficient d'echange melange/paroi
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Kinab, Elias. "Optimisation des performances non nominales des pompes à chaleur réversibles pour le secteur tertiaire." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00566590.
Full textAbstract:
L'optimisation des performances non nominales des pompes à chaleur réversibles contribue à la réduction des consommations énergétiques du secteur tertiaire. Une modélisation thermodynamique détaillée d'une pompe à chaleur destinée au secteur tertiaire (compresseur, condenseur, détendeur, évaporateur) en régime non nominal est réalisée. Le modèle de pompe à chaleur validé par expérimentation en laboratoire et in-situ est couplé à un modèle de calcul des besoins thermiques de bâtiment afin d'évaluer les performances saisonnières de la PAC et d'améliorer la conception en fonction de ce critère. Des voies d'optimisation des performances saisonnières sont évaluées suivant deux axes principaux : -Optimum du point de vue local : optimisation par rapport à une courbe de besoins donnée ; interviennent la régulation de puissance, la conception orientée mode chaud ou orientée mode froid. Ces simulations sont réalisées sur un bâtiment tertiaire de type neuf ou existant. Une étude de sensibilité des résultats au climat du lieu d'installation est également réalisée. -Optimum du point de vue industriel : par l'intégration de composants innovants à fort enjeu concurrentiel pour un bon positionnement vis-à-vis de l'étiquetage européen des systèmes de climatisation. Les améliorations de performance sont complétées par une étude technico-économique, basée sur la décomposition des coûts de la PAC selon ses principaux composants. On détermine finalement le temps de retour de la machine optimisée en fonction du type de bâtiment et du climat.
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Youbi-Idrissi, Mohammed. "Impact de l'huile de lubrification sur les performances thermodynamiques des pompes à chaleur réversibles." Phd thesis, Conservatoire national des arts et metiers - CNAM, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011290.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l'impact de la présence d'huile sur les performances énergétiques des systèmes frigorifiques. Pour caractériser cet impact, deux propriétés thermodynamiques ont été étudiées : la solubilité et l'enthalpie. Ainsi, une méthode de mesure simple a été présentée, permettant d'étudier le comportement de différents couples frigorigène/huile en phase transitoire ainsi qu'en équilibre stationnaire. Les données expérimentales ont été validées et modélisées. L'utilisation appropriée des courbes de solubilité a démontré le caractère nonazéotropique des couples frigorigène/huile qui se reflète directement sur le calcul d'enthalpie. Pour cette propriété, un modèle thermodynamique a été développé et expérimentalement validé. Son application a conduit à une nouvelle présentation du diagramme de Mollier tenant compte de l'huile. L'utilisation de ce diagramme montre, que parmi tous les éléments du circuit, l'évaporateur est plus pénalisé par la présence d'huile. Ses performances sont d'autant plus abaissées que la fraction massique circulante d'huile est élevée, que la surchauffe est faible et que le fluide frigorigène est plus soluble dans l'huile. Une étude expérimentale d'une pompe à chaleur réversible a confirmé que si les règles de l'art sont respectées et si le taux de circulation d'huile dans la machine est inférieur à 2%, l'impact de l'huile est réduit. Enfin, une modélisation locale d'une machine frigorifique complète, initialement chargé avec un mélange non-azéotropique, a permis d'analyser le profil de température, du coefficient d'échange et de la composition locale du frigorigène le long du circuit.
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Curti, Vinicio. "Modélisation et optimisation environomiques de systèmes de chauffage urbain alimentés par pompes à chaleur /." [S.l.] : [s.n.], 1998. http://library.epfl.ch/theses/?nr=1776.
Full text
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Min, Byong-Hun. "Contribution à l'étude des pompes à chaleur à sorption utilisant le méthanol comme calorigène." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37599684r.
Full text
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Montuir, Marc. "Contribution à l'étude des pompes à chaleur à absorption transferts thermiques par contact direct /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37608217k.
Full text
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Min, Byong-Hun. "Contribution à l'étude des pompes à chaleur à sorption utilisant le méthanol comme calorigène." Toulouse, INPT, 1986. http://www.theses.fr/1986INPT030G.
Full textAbstract:
Etude des systemes methanol-cacl::(2)-solvant et d'une pompe chimique fonctionnant a 1,9 et 0,6 bars; l'effet de pompe a chaleur double limite l'interet de tels systemes. Choix du systeme methanol-glycerol, et etude des equilibres liquide/vapeur et des proprietes thermodynamiques du systeme. Correlations utilisees pour la simulation d'une pompe a chaleur et d'un transformateur de chaleur. Modele pour l'absorbeur a alimentation tangentielle. Performances reelles d'une machine a absorption
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CARRIERE, ALAIN. "Contribution a la modelisation, a l'identification et a la commande des pompes a chaleur." Paris, CNAM, 1994. http://www.theses.fr/1994CNAM0205.
Full textAbstract:
Les pompes a chaleur sont des procedes multi-variables, non lineaires et non stationnaires. Un modele d'echangeur base sur un decoupage en zones supposees homogenes permet de representer le comportement aussi bien statique que dynamique des pompes a chaleur a debits variables. Il est aussi possible d'obtenir un modele dynamique valide par le developpement d'un modele narmax et d'une procedure d'identification appropriee permettant de suivre l'evolution des parametres au cours du fonctionnement du procede. Une approche alternative d'identification consiste a mettre en uvre un reseau de neurones recurrent multi-couches. L'utilisation d'un modele narmax specifique, base sur une representation lineaire de la dynamique du procede et sur une contribution non lineaire des entrees, permet de developper une approche de commande par decomposition permettant d'obtenir des ameliorations significatives par rapport aux approches traditionnellement mises en uvre
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Noël, Derek. "Validation et extension d’une méthode de mesure embarquée des performances des pompes à chaleur." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLM038.
Full textAbstract:
La pompe à chaleur est l’une des clés de la réduction des émissions de gaz à effet de serre dans les bâtiments. Ses performances in-situ dépendent de nombreux facteurs, et la mesure embarquée est alors nécessaire afin de connaître les performances réelles de chaque installation. Une méthode de mesure précédemment développée est présentée puis validée. Elle permet de mesurer de façon fiable la puissance calorifique en régime pseudo-stabilisé pour des cycles avec surchauffe. Cependant, elle n’est pas fonctionnelle en régime transitoire et dans le cas de compression avec aspiration diphasique. Ainsi, des méthodes alternatives complémentaires permettant d’estimer les performances des PAC dans ces conditions particulières sont étudiées et évaluées. Une méthode globale d’évaluation des performances est alors proposée, permettant une meilleure prise en compte de l'aspiration diphasique et des phases transitoires<br>Heat pumps are a key system for reducing energy consumption and greenhouse gas emissions in buildings. Their performances depend on many factors that cannot always be predicted, therefore in-situ measurement is necessary to know the real performances of each equipment. A previously developed method is presented and validated. It is able to measure accurately the heating power in steady-state for superheated vapour compression. However, it is not functional for transitory state and for two-phase suction. Thus, complementary methods are studied and evaluated to extend the performance measurement to these cases. A complete method is then suggested, allowing a better consideration of wet compression cycles and transitory operation in seasonal performance assessment
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Rivero, Rodriguez Ricardo. "L'analyse d'exergie : application à la distillation diabatique et aux pompes à chaleur à absorption." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL056N.
Full textAbstract:
L'analyse d'exergie est une application systématique des deux principes fondamentaux de la Thermodynamique (le second en particulier) pour analyse et l'optimisation énergétique des procédés et systèmes industriels. Elle constitue un outil précieux en permettant de considérer la Qualité de l'énergie et de déterminer les points critiques dans un système où une amélioration énergétique peut être obtenue. Une des applications de cette méthodologie, esquissée par le Théorème d'Equuipartition des Sources d'Entropie, est ce que l'on appelle la Distillation Diabatique qui consiste à répartir uniformément possible les pertes d'exergie dns une colonne à distiller afin de les réduire au minimum. La Distillation Diabatique peut être appliquée à tout procédé de distillation et en particulier à la technologie des Pompes à Chaleur à Absorption où un séparateur diabatique, et éventuellement son complément (un mélangeur), permettra d'augmenter considérablement leur rendement énergétique et leur domaine d'application<br>Exergy analysis is a systematic application of the two fundamental laws of Thermodynamics (the second law in particular) to energy analysis and optimization of industrial processes and systems. It is a precious tool which allows the consideration of energy Quality and the determination of a system's critical points where an energy improvement can be made. One of the applications of this methodology, resulting from the Theorem of Equipartition of Entropy Production, is called the Diabatic Distillation which consists in distributing, as uniformly as possible, the exergy losses of a distillation column in order to reduce them to a minimum. Diabatic Distillation can be applied to all processes and in particular to Absorption Heat Pumps technology where a diabatic separator, and eventually its complement (a mixer) will allow for a considerable increase of the energy yield and the scope of application
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Rahmane, Tahar. "Contribution à l'étude théorique et expérimentale des éjecto-compressions : application aux pompes à chaleur." Angers, 1994. http://www.theses.fr/1994ANGE0004.
Full textAbstract:
Une modélisation de l'écoulement d'un fluide dans un éjecteur à induction libre est proposée en considérant un nouveau modèle de fermeture des équations de l'écoulement turbulent, adapter au cas particulier du mélangeur. On en déduit le profil des vitesses à l'entrée du mélangeur, ce qui permet une détermination théorique du débit volumique et par la suite du taux d'entrainement. On obtient une bonne corrélation entre les valeurs expérimentales du taux d'entrainement mesurées par divers auteurs et les valeurs théoriques obtenues par cette modélisation. Le problème de couplage entre les équations de conservation de quantité de mouvement et de l’énergie par le biais de la pression est résolu, ce qui permet d'étudier l'écoulement réel, par la résolution de ces équations, dans les éjecteurs. Une nouvelle méthode pour résoudre les équations non linéaires est, aussi, développée.
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Balat-Pichelin, Marianne. "Application de réactions solide/gaz à la production de froid : mise en oeuvre du mélange réactionnel." Perpignan, 1986. http://www.theses.fr/1986PERP0052.
Full text
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Guiguemde, Roger William. "Modélisation de la detente diphasique d'un fluide pur." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0106.
Full textAbstract:
Une installation de pompe à chaleur eau-eau, équipée d'un détendeur numérique mis au point au Laboratoire a été conçue afin d'étudier l'amélioration du fonctionnement de la machine. L'étude expérimentale a eu pour objet de caractériser un tel détendeur, d'analyser son influence sur les performances de la pompe à chaleur et d'effectuer une étude comparative avec un détendeur thermostatique. Les gains obtenus avec le détendeur numérique deviennent notables en régime variable loin du point de fonctionnement nominal. De plus, il apparaît que, dans les orifices de grande section, l'écoulement peut être critique, ce qui limite le débit massique. Afin de dimensionner les orifices du détendeur et de prévoir les conditions de criticité, une modélisation de la détente diphasique du fluide a été effectuée en régime permanent et monodimensionnel. Chaque phase est prise en compte séparément et les transferts de masse, de quantité de mouvement et d'énergie à l'interface liquide-vapeur sont calculés à l'aide de lois théoriques établies à partir de la modélisation des forces d'interaction et des flux de chaleur entre phases selon les différentes. Configurations d'écoulements. Le modèle permet le calcul d'écoulements à bulles, à gouttelettes, annulaires et stratifiés. L'identification des différentes configurations est réalisée par l'utilisation de la méthode de Taitel et Dukler qui définit les: critères de transition d'une configuration à l'autre<br>[A water-water heat pump station with a laboratory set digital expansion valve has been conceived in order to study the improvement of the machine's operation. The goal of this experimental study is to characterize such an expansion valve, to analyse its influence on heat pump performance and to drive a comparative study with a thermostatic expansion valve. The gains obtained with the digital expansion valve become significant in variable mode far from the nominal operation point. Moreover, it shows that, at orifices with large section, the fluid flow could be critical, which limits the mass. Flow rate. The modelling of the fluid two phases expansion has been developed for permanent operation made and in one-dimension in order to size the orifices of the expansion valve and to predict critical conditions. Each phase is taken in charge separately and the mass, momentum and energy transfers at the liquid-vapour interface are calculated by means of. Theoretical laws:established from the modelling of interaction forces and heat fluxes between phases with respect to the various flow configurations. This model allows the treatment of flows with bubbles, droplets, or annular or stratified flows. The identification of the various configurations is realized by mean so Taitel and Dukler method which defines the criteria of transition from one configuration to another. ]
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Neveu, Pierre. "Performances d'un pilote de pompe à chaleur chimique solide/gaz de 20/50 Kw : analyse des flux engendrés par la thermicité de telles réactions." Perpignan, 1990. http://www.theses.fr/1990PERP0082.
Full textAbstract:
Un modèle numérique du comportement dynamique d'une installation complète de pompe à chaleur chimique solide-gaz a conduit au dimensionnement et à la construction d'un prototype d'une puissance de plusieurs dizaines de kw. Les résultats expérimentaux obtenus sur ce prototype permettent de valider le modèle, et plus particulièrement d'identifier le coefficient d'échange thermique entre le mélange réactionnel et la paroi de l'échangeur. Le modèle ainsi valide est adapté au procède caloduc chimique n'impliquant que deux réacteurs solide/gaz, associes ou non à un compresseur. L'analyse thermodynamique des flux engendrés par la thermicité des réactions chimiques utilisées est effectuée, et conduit à la détermination de la température de l'interface réactionnelle. Un modèle simple de cinétique de réacteur, faisant apparaitre les zones de ralentissement observées expérimentalement est alors proposé
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Daoudi, Rachida. "Thermofrigopompe à absorption à eau-bromure de lithium pour hautes températures : conception et analyse énergétique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1999. http://www.theses.fr/1999INPL052N.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail de thèse était de concevoir une thermofrigopompe opérant jusqu'à 240°C au désorbeur et produisant au condenseur de 13: chaleur utile à 160°C, destinée à être associée à une frigopompe de type commercial, pour la climatisation de bâtiment. Le fonctionnement jusqu'à 240°C est réalisé grâce à l'emploi de graphite impregné, résistant au phénomène de corrosion par la solution de bromure de lithium. Une part importante de ce travail a été l'extension aux hautes températures des données thermodynamiques des solutions aqueuses de bromure de lithium qui n'étaient disponibles qu'à basses températures (<160°C). Les diagrammes thermodynamiques ainsi établis ont été utilisés pour effectuer l'analyse détaillée des divers composants de la thermofrigopompe. Plus généralement, un chapitre est consacré à l'analyse exergétique des divers procédés de séparation et de mélangeage, en utilisant un modèle thermodynamique qui permet de représenter les propriétés thermodynamiques de la solution aqueuse de bromure de lithium. Enfin le travail expérimental a porté sur l'étude des performances d'un désorbeur diabatique en graphite, et d'un désorbeur adiabatique de type nouveau.
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Aggoun, Rabah. "Contribution à étude des transferts énergétiques d'un évaporateur atmosphérique de pompe à chaleur : application au chauffage d'une serre horticole." Angers, 1991. http://www.theses.fr/1991ANGE0004.
Full textAbstract:
Les transferts énergétiques d'un évaporateur atmosphérique, couplé à une pompe à chaleur, ont été étudiés expérimentalement. Ces transferts se font principalement par convection naturelle ou mixte, par condensation de l'air humide et par rayonnement. Le calcul des bilans énergétiques nécessite l'étude des paramètres climatiques locaux dont une modélisation statistique a été réalisée. L'influence de ces paramètres sur le fonctionnement de l'évaporateur a été mise en évidence. Une modélisation du fonctionnement de la pompe à chaleur en régime établi a été effectuée en fonction des paramètres climatiques. La modélisation numérique de la convection naturelle a été réalisée pour la géométrie donnée de l'évaporateur atmosphérique. Cette modélisation permet une optimisation des transferts énergétiques par le choix des caractéristiques de l'évaporateur. De manière générale, un tel évaporateur atmosphérique permet d'obtenir des performances énergétiques supérieures à celles des évaporateurs ventilés artificiellement.
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Semnani, Rahbar Mojtaba. "Nouvelles frigo-pompes et thermo-frigo-pompes à absorption pour production simultanée du chaud et du froid : nouveaux couples : solutions idéales d'hydrocarbures. Nouvelles structures à film ruisselant sur tubes à ailettes spiralées." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://www.theses.fr/1994INPL089N.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est l'étude des nouveaux couples et des nouvelles structures pour frigopompes et thermofrigopompes. Comme nouveaux couples, nous proposons d'utiliser des couples formes de deux hydrocarbures saturés de volatilités différentes. Ces couples présentent de nombreux avantages: ils forment des solutions idéales: les propriétés thermodynamiques des mélanges sont connues, le rapport des chaleurs latentes d'évaporation du compose léger et du composé lourd est grand, ce qui entraine une haute performance, ils ne provoquent aucun risque de corrosion ni de toxicité. Comme nouvelle structure, nous proposons une cellule de vaporisation-condensation a tubes verticaux de géométrie modifiée, notamment par des ailettes spiralées, sur lesquelles ruisselle le film liquide en cours d'interaction avec le gaz. Cette structure présente une forte augmentation des transferts de chaleur et de matière, par comparaison avec un tube a paroi lisse
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Bennani, Nassira. "Performances des cycles à absorption fonctionnant avec le couple eau-glycérol." Toulouse, INPT, 1986. http://www.theses.fr/1986INPT003G.
Full textAbstract:
Determination des proprietes physico-chimiques du systeme eau/glycerol. Prevision des equilibres liquide/vapeur par la methode barker. Correlations entre la temperature, la concentration et les autres proprietes, introduites dans un modele de simulation du fonctionnement d'une pompe a chaleur en transformation de chaleur. Comparaison des resultats de simulation avec les performances d'une installation pilote de faible puissance, avec pertes de chaleur importantes. Etude particuliere de l'absorbeur du type a film a alimentation tangentielle. Calcul des coefficients de transfert de chaleur et de masse en fonction de la hauteur de l'echangeur
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Schalbart, Patrick. "Modélisation du fonctionnement en régime dynamique d'une machine frigorifique bi-étagée à turbo-compresseurs : application à sa régulation." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0111/these.pdf.
Full textAbstract:
La modélisation du fonctionnement en régime dynamique des machines frigorifiques permet d’améliorer leur gestion énergétique au travers d'une régulation optimisée. Dans ce domaine, les risques d'injection de liquide dans les compresseurs au cours des expérimentations sont évités par la simulation numérique. Dans cette thèse l'inertie mécanique du fluide a été prise en compte par l'écriture de l'équation du bilan de la quantité de mouvement dans sa forme instationnaire. Les propriétés thermodynamiques et de transport sont déduites d’un couple de variables d'état principales : la masse volumique et l'énergie interne massique, issues de l'intégration des équations de conservation de la masse et de l'énergie appliquées à des volumes de contrôle. La machine étudiée comporte deux étages de compression centrifuge avec un échangeur sous-refroidisseur intermédiaire et un évaporateur alimentés par deux détendeurs électroniques. Les conduites de liaison entre les différents composants sont également prises en compte. Les simulations permettent de concevoir puis de valider le système de régulation de la machine, et d'aider à la compréhension de son comportement suite à des variations brusques des variables externes (vitesse de rotation, débits et températures des sources). Le modèle permet également de mettre en évidence les conditions de fonctionnement ou les transitions qui conduisent à l'aspiration de liquide par le compresseur et de définir des pistes d'amélioration de la régulation<br>Dynamic modeling of vapour compression chillers or heat pumps was initiated thirty years ago. The main goals are the reduction of energy consumption and money savings through improved control strategy. Suction of liquid at the inlet of the compressors can cause great damage. Therefore, numerical simulation can provide a major help, in this field of investigation. The specificity of the work presented in this thesis is to take into account the mechanical inertia of the fluid in the non-stationary form of the momentum balance and to chose density and internal specific energy as main variables of state. Thermodynamic and transport properties, used in the calculations of pressure drop and heat transfer coefficients are thus derived from this couple of state variables, calculated from the integration of the mass and energy equations applied to each control volume. The machine that has been studied comprises two centrifugal compresseurs, a subcooler intermediate heat exchanger and an evaporator fed thanks to two electronic valves. The ducts between the main components are also taken into account. The simulations allow to conceive and validate the control system and can help understand its behavior when faced to quick changes of its external variables (compressor speed, sources mass flow rates and temperatures). The model show the steady-state or transient conditions that lead to liquid suction in the compressors and help give ways of improving its control
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Oms, Jean-Luc. "Identification des paramètres thermiques de lits poreux réactifs de pompe à chaleur chimique : contrôle de l'avancement de la réaction par sonde à choc thermique." Perpignan, 1990. http://www.theses.fr/1990PERP0092.
Full textAbstract:
Les pompes a chaleur chimiques developpees a l'i. M. P. Sont basees sur des reactions gaz/solide. Une augmentation importante de puissance a ete obtenue par adjonction d'un liant graphite inerte au milieu reactif (ammoniacates). Ce travail a permis de developper une technique originale de mesure de parametres thermiques equivalents de ces milieux poreux reactifs: conductivite, diffusivite et la resistance de contact sel/paroi. Les resultats relatifs au couple cacl#2/ch#3nh#2 dans differentes conditions de mise en uvre des melanges reactifs sont presentes. Le role du liant, ainsi que la preponderance des transferts de chaleur dans la cinetique de transformation globale ont ete mis en evidence grace a une simulation numerique. Un capteur sensible aux variations significatives de la conductivite thermique de ces milieux poreux en fonction de la composition globale a ete mis au point. Ce capteur permet le controle de l'avancement d'une reaction chimique gaz/solide par une mesure sur la matrice solide
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Mazet, Nathalie. "Etude de la transformation et des transferts de chaleur en milieu réactionnel solide-gaz : modélisations et identifications." Perpignan, 1988. http://www.theses.fr/1988PERP0055.
Full textAbstract:
Modelisation des milieux solide/gaz utilises dans les pompes a chaleur chimiques. Protocole et abaques pour l'utilisation de donnees experimentales simples. Suivi experimental de la transformation de ces milieux non isothermes mais isobares. Modele de connaissance de l'etat du milieu reactionnel; identification des caracteristiques cinetiques et thermiques et de leur evolution
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Mauran, Sylvain. "Flux de gaz en milieu poreux réactif déformable : relation entre texture, propriétés mécaniques et transferts : incidence sur la mise en oeuvre des réactifs et les performances de pompes à chaleur chimiques solide-gaz." Perpignan, 1990. http://www.theses.fr/1990PERP0097.
Full textAbstract:
La problematique generale des pompes a chaleur chimiques solide-gaz (pacc) est traitee dans une premiere partie. On y montre comment adapter le procede et selectionner les reactifs selon certains criteres technico-economiques en vue d'une application donnee. L'incidence sur deux criteres primordiaux: densite energetique et puissance, de la mise en uvre du milieu poreux reactif, melange de sel participant a la reaction et d'un liant inerte (graphite expanse) favorisant les transferts, est soulignee. En deuxieme partie sont etudies plus specifiquement les transferts de gaz a travers de tels milieux. Apres avoir fait le point des differentes lois phenomenologiques regissant ces ecoulements et des correlations connues entre les parametres de transfert et la texture et/ou les proprietes mecaniques, tous caracteristiques du milieu, il est montre en quoi la specificite de nos milieux poreux experimentes, a savoir leur tres grande deformabilite, explique les performances elevees obtenues en transfert de chaleur et de masse
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Rahhal, Charbel. "Conception d’une pompe à chaleur air/eau à haute efficacité énergétique pour la réhabilitation d’installations de chauffage existantes." Paris, ENMP, 2006. http://www.theses.fr/2006ENMP1435.
Full textAbstract:
Le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire (ECS) constituent plus de 80 % de la consommation énergétique du secteur résidentiel en France. Le parc de la réhabilitation présente un très grand potentiel. Le remplacement des chaudières anciennes par des pompes à chaleur air/eau constitue un des moyens les plus efficaces pour la réduction des émissions des gaz à effet de serre. Les contraintes limitant le fonctionnement des PAC usuelles ont été identifiées. Un nouveau concept de PAC air/eau versatile (mono-étagée / bi-étagée) a été développé. Les fonctions principales de ce nouveau concept sont : le chauffage et le rafraîchissement, le fonctionnement sans appoint électrique, la production d’ECS en été et en hiver et le contrôle de la puissance par modification de l’architecture de compression. Les principaux résultats obtenus sont : Comparé à une PAC usuelle, le nouveau concept a permis des économies d’énergie s’élevant à 34,5 % et une réduction des émissions de CO2 jusqu’à 24 % en fonction du climat extérieur et du type d’émetteur de chaleur installé. Avec la hausse des prix du gaz et du fioul, le nouveau concept peut concurrencer en coût total les solutions de chauffage traditionnelles avec des chaudières performantes. Les émissions de CO2 sont réduites d’au moins un facteur de 4 comparativement à une chaudière au fioul ou au gaz. Des voies d’améliorations concernant une meilleure optimisation des cycles de givrage et dégivrage et de la production d’ECS en mode combiné avec le chauffage ainsi que le remplacement des compresseurs par d'autres plus performants sont possibles afin d’augmenter encore le COP saisonnier<br>Heating and domestic hot water production represent more than 80% of the energy consumption of the residential sector in France. The rehabilitation is of great potential. The replacement of old boilers by air-to-water heat pumps constitutes one of the most effective solutions, which leads to a major reduction of greenhouse gas emissions. The constraints limiting the operation of usual heat pumps have been identified. A new concept of air-to-water versatile heat pump (single-stage / 2-stage) has been developed. The principal functions of this new concept are: heating and cooling, operation without additional electric heat supply, production of domestic hot water in summer and in winter, and capacity control by the compression architecture. The principal results obtained are: Compared to a usual heat pump, the new concept allows an energy saving up to 34. 5 % and a reduction of the CO2 emissions up to 24 % depending on the climatic conditions and the hydronic heating distributor system; With the rise of gas and fuel prices, the new concept can compete on total cost conventional solutions for heating with efficient boilers. The CO2 emissions can be reduced by at least a factor 4 compared to fioul or gas-fired boilers. The seasonal COP can be further increased by a better optimisation of both the frosting/defrosting cycles and the combined production of heat and domestic hot water, as well as the replacement of the compressors by more efficient ones
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Niang, M'Baye. "Optimisation des procédés de séparation-mélangeage : applications à la distillation fractionnée et aux pompes à chaleur." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1995. http://www.theses.fr/1995INPL005N.
Full textAbstract:
L’objectif principal de cette thèse est de mettre à profit différents scénarios d'utilisation de valorisation et de gestion efficace et rationnelle de l'énergie à travers deux grands volets d'optimisation de procédés de séparation-mélangeage. Le premier volet est l'étude de la distillation diabatique. Ce procédé nouveau, ayant pour objectif d'augmenter le rendement exergétique de la distillation, consiste à remplacer le bouilleur et le condenseur par deux échangeurs de chaleur intégrés dans la colonne même: l'un dans la zone d'épuisement apporte uniformément la chaleur et l'autre dans la zone d'enrichissement extrait uniformément la chaleur. Après avoir défini les outils graphique et numérique de représentation et de prévision des performances d'une telle colonne, nous présentons dans le chapitre III l'étude expérimentale à partir d'une maquette de 10 plateaux et 15 cm de diamètre surmonte chacun d'un serpentin qui constitue l'échangeur. Cette expérimentation montre que la faisabilité technique d'un tel concept repose sur une diminution du diamètre aux extrémités de la colonne. Le chapitre IV expose l'analyse et l'optimisation exergétique permettant de déterminer le profil optimal de distribution de chaleur à travers les plateaux correspond au minimum de destruction d'exergie. Le second volet de ce travail traite de l'étude de nouvelles structures de thermofrigopompe pour la production simultanée de chaud (chauffage, usage sanitaire, culinaire) et de froid (climatisation, rafraichissement, congélation) et de nouveaux types de thermotransformateur pour revalorisation d'effluents industriels. Dans le chapitre VI, nous concevons une thermofrigopompe produisant du froid à 12-7°C et du chaud à 60-80°C, composée d'une colonne de distillation fractionnée au séparateur et d'une cascade mono ou multi-étagée de cellules d'absorption/désorption non isobares au mélangeur. Enfin dans le dernier chapitre, nous proposons une nouvelle race de pompe à chaleur dite hybride à absorption/demixtion. Contrairement au système classique, cette pompe à chaleur ne comporte pas de colonne de distillation au séparateur mais un simple bac de décantation ne nécessitant pas d'apport d'énergie lors de la séparation. Ici le mélange de travail est partiellement miscible, il se démixte facilement dans les conditions de fonctionnement du séparateur et dans celles du mélangeur il redevient complètement miscible. Les avantages d'une telle machine sont établis à travers une comparaison de performances avec les systèmes classiques équivalents. Nous montrons que son coefficient de performance est considérablement plus grand que celui d'une pompe à chaleur à compression classique