PAC exposé

PAC exposé

Pompe a chaleur (PAC) Une pompe à chaleur (PAC) est un dispositif permettant de transférer une quantité de chaleur d’un milieu, qualifié d’émetteur, fournisseur ou source froide, vers un autre milieu, considéré comme récepteur ou source chaude. Selon le but final du dispositif de pompage, une pompe à chaleur peut soit être considérée comme un système de chauffage si l’on souhaite augmenter la température de la source chaude, soit être considérée comme un système frigorifique si l’on souhaite abaisser la température de la source froide. s pompes à chaleur se retrouvent donc dans de nombreuses nstallations comme systèmes de chauffa Le terme de « pomp ch„. ,_ p g regroupe un grand n un transfert de chale chaude. On peut citer par exemple: es climatiseurs et les e générlque qul mettant de réaliser rs une source La machine à compression de vapeur (la pompe à chaleur « commune », dite thermodynamique).

Machine permettant la circulation de la chaleur entre des milieux ayant des températures différentes, à l’aide dun apport d’énergie extérieur. La pompe à chaleur, le climatiseur et le réfrigérateur sont des machines thermodynamiques qui fonctionnent en général à l’électricité. La machine a compression de vapeur est fondé sur la condensation de vapeur

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d’un fluide réfrigérant à la suite d’une compression, et son évaporation à la suite d’une détente.

Ce principe est identique à celui empl Sv. ‘ipe to employé pour les pompes à chaleur. Ce procédé est à distinguer du turbo réfrigérateur, dans lequel un gaz est comprimé, refroidi à température ambiante, puis détendu dans une turbine. Cet autre procédé ne fait pas intervenir de changement de phase. On peut noter sa ressemblance avec le Cycle de Brayton de la turbine a gaz. La pompe à chaleur à absorption de gaz

Le réfrigérateur à absorption de gaz utilise une source de chaleur pour faire tourner le cycle qui permettra d’extaire la chaleur, à la place du compresseur utilisé habituellement. Ce mode de fonctionnement est intéressant lorsque l’électricité n’est pas disponible facilement (trop rare, trop chère, compliqué à produire par exemple dans un camping car), ou bien lorsque l’on dispose d’une source de chaleur pratiquement gratuite (fort ensoleillement, gaz ou liquide chaud issu d’une turbine ou d’un procédé industriel, etc. . Principes Schéma de principe. (1) Brûleur,’ (2) Générateur; (3) Séparateur; (4) Condensateur; (5) Chambre froide; (6) Évaporateur; (7) Absorbeur; Réservoir Comme dans les réfrigérateurs à compression, c’est l’évaporation d’un liquide à basse température qui absorbe la chaleur du milieu froid. La différence réside dans la façon dont on transforme le gaz en liquide.

Alors que le réfrigérateur ? compression utilise la compression mécanique d’un gaz suivi d’une détente de ce même gaz le réfrigérateur à absorption utilise un procédé plus complexe mais sans aucune pièce mecanlque Ce réfrigérateur utilise deux fluides au lieu d’un seul : le fluide éfr’gérant (par exemple l’ammoniac) et un fluide appe 2 OF s fluides au lieu d’un seul : le fluide réfrigérant (par exemple l’ammoniac) et un fluide appelé absorbeur qui fait office de compresseur à l’échelle moléculaire (l’eau pour notre exemple, ou plutôt de l’ammoniaque, car il reste toujours de l’ammoniac en solution dans cette eau, à une concentration variable selon les étapes Le cycle de refroidissement se déroule en quatre étapes . 1) L’ammoniaque liquide est vaporisé du côté froid, en absorbant de la chaleur , il se transforme en ammoniac gazeux. ) Cet ammoniac est absorbé par l’ammoniac à basse oncentration, formant une solution d’ammoniaque concentrée. 3) Cette solution est chauffée dans un bouilleur : l’ammoniaque s’évapore, sa pression et sa température augmentent, tandis que la solution s’appauvrit et régénère l’ammoniac à basse concentration. 4) La solution (ammoniaque chaud et peu concentré) est refroidie dans un radiateur puis retourne dans le compartiment d’absorption ; Parallèlement, l’ammoniac gazeux à haute pression et haute température passe dans un autre radiateur pour y être refroidi (évacuant au passage les calories du système), ce qui suffit à le aire retourner à l’état liquide, pour un nouveau cycle. La pompe à chaleur à effet Peltier.

L’effet Peltier (aussi appelé effet thermoélectrique) est un phénomène physique de déplacement de chaleur en présence d’un courant électrique. L’effet se produit dans des matériaux conducteurs de natures différentes liés par des jonctions (contacts). L’une des jonctions se refroidit alors légèrement, pendant que l’autre se réchauffe. Cet effet a été découvert en 1834 pa 3 OF s refroidit alors légèrement, pendant que l’autre se réchauffe. Cet effet a été découvert en 1 834 par le physicien Jean-Charles Peltier. La pompe à chaleur à compression de gaz. La pompe à chaleur à moteur gaz (GHP : Gas engine Heat pump) s’apparente fort à la pompe à chaleur électrique traditionnelle.

Les seules différences résident au niveau :Du système d’entrainement du compresseur : le moteur électrique accouplé mécaniquement au compresseur est remplacé par un moteur à combustion à gaz. De l’exploitation de la chaleur générée par le système d’entrainement moteur électrique a très peu de pertes (n de l’ordre de = 98 %). En d’autres termes, l’énergie électrique, au rendement près, est transformée totalement en ?nergie mécanique pour le compresseur. l_e moteur à gaz, quant à lui, a un rendement mécanique médiocre (45-50 Le solde de l’énergie de combustion du gaz est de la chaleur. L’intérêt de la pompe à chaleur à moteur à gaz réside dans la récupération de la chaleur de combustion.

La pompe à chaleur thermoacoustique. L’effet thermoacoustique est la conversion de chaleur en énergie acoustique et vice versa. Une machine thermoacoustique est donc un convertisseur thermomécanique qui peut, soit produire une énergie mécanique de nature acoustique à partir de la consommation d’une certaine quantité de chaleur, soit onsommer de l’énergie acoustique afin de pomper de la chaleur d’un milieu froid vers un milieu chaud. Les systèmes en question sont respectivement qualifiés de moteur thermoacoustique et de réfrigérateur thermoacoustique. Les machines thermoacoustiques sont cons 4 OF S thermoacoustique et de réfrigérateur thermoacoustique.

Les machines thermoacoustiques sont constituées dans leurs versions les plus simples d’un résonateur acoustique à l’intérieur duquel est disposée soit une structure poreuse, soit un stack, munis d’échangeurs de chaleur à leurs extrémités. C’est la ifférence de température aux extrémités du stack, entretenue par les deux échangeurs de chaleur, qui donne naissance à l’onde acoustique dans le résonateur. On utilise le plus souvent une source/récepteur dondes sonores afin d’assurer une conversion électromécanique de la puissance acoustique entretenue par le résonateur. Moteurs et réfrigérateurs sont parfois directement associés, l’onde acoustique créée par le premier servant ? faire fonctionner le second. l existe par ailleurs une troisième utilisation de l’effet thermoacoustique, visant à la séparation de az initialement mélangés. La pompe à chaleur à chaleur thermomagnétique énergie acoustique et vice versa. Une machine thermoacoustique est donc un convertisseur thermomécanique qui peut, soit produire une énergie mécanique de nature acoustique à partir de la consommation d’une certaine quantité de chaleur, soit consommer de l’énergie acoustique afin de pomper de la chaleur d’un milieu froid vers un milieu chaud. Les systèmes en question sont respectivement qualifiés de moteur thermoacoustique et de réfrigérateur thermoacoustique . GIJIGLJI Thierry SAUZET Guillaume S OF s