Les systèmes à compression mécanique

Table des matières

CHAPITRE I : Etude bibliographique
I.1 Introduction
I.2 Historique
I.3 Le froid dans une planète en réchauffement
I.3.1 Évolution des températures
I.3.2 La consommation d’énergie
I.3.3 Pourquoi le rafraîchissement solaire
I.3.4 Avantage de la climatisation solaire
I.4 La climatisation solaire
I.5 Le marché mondial de la climatisation traditionnel
I.6 État de l’art dans le domaine
I.6.1 Vue d’ensemble des technologies de production de froid solaire
I.6.2 Description des technologies de climatisation solaire
I.6.2.1 Techniques basées sur l’emploi de l’électricité
I.6.2.2 Technique basée sur un processus thermomécanique
 Technique basée sur la sorption d’un gaz
A. La machine à absorption
B. La machine à adsorption
 Le desiccant cooling
I.6.2.3 Trigeneration Thermo-solaire
I.6.3 Description du système solaire
I.6.3.1 Les capteurs solaires
I.6.4 Différentes gestions de l’appoint et du stockage
I.6.5 Installations actuelles en Europe
I.6.6 Comparaison des techniques de climatisation solaire commerciales
I.6.7 Avantages et inconvénients qualitatifs
I.7 Recherche et développement à propos de la climatisation solaire
I.7.1 Systèmes à absorption (ammoniac/eau)
I.7.1.1 Introduction
I.7.1.2 Recherches souhaitées
I.7.2 Nouvelles avancées en technologies d’absorption (Eau/LiBr)
I.7.2.2 Travaux futurs
I.7.2.1 Technologie d’absorption adiabatique à feuilles plates
a. Démarches de développement
I.7.3 Réfrigérateurs d’adsorption
I.7.3.1 État de l’art de la recherche et développement
a. Transfert de La chaleur et de masse
I.7.3.2 Les couples binaires modérés
I.7.4 Systèmes à dessiccation
I.7.4.1 Développement des matériaux
I.7.4.2 Futures recherches et développements
I.8 Étude technico-économique
I.8.1 Méthodologie de l’évaluation comparative
I.8.2 Évaluation technique des systèmes de climatisation solaire
I.8.2.1. Capteurs solaires photovoltaïques
a. Évaluation des performances des différents capteurs
b. Evaluation des performances des cellules photovoltaïques
I.8.3 Équipement de refroidissement
I.8.3.1 L’énergie auxiliaire de la machine
I.8.4 Évaluation comparative des technologies de réfrigération solaire
I.9 Conclusion
CHAPITRE II : Description des installations de climatisation solaire
II.1 Introduction
II.2. Procédé de refroidir
II.3 Les systèmes à compression mécanique
II.3.1. Machine frigorifique à compression de vapeur mono étagé
a) Diagramme de Mollier
b) Cycle frigorifique élémentaire
c) Bilan thermique de cycle
Calcule de coefficient de performance
II.3.2 Éléments de la machine frigorifique
a. Le compresseur
b. A la pression 13 bars
c. A la pression atmosphérique
d. L’évaporateur
e. Le condenseur
f. Les équipements annexes
1. Accumulateurs
2. Collecteur
3. Tuyauterie
II.3.3 Les réfrigérants
II.4 Machine à absorption
II.4.1 Description de cycle à absorption Eau/LiBr
II.4.2 L’efficacité énergétique
II.4.3 Diagramme d’Oldham
II.5 Machine à adsorption
II.5.1 Description du cycle à Adsorption
II.5.2 Diagramme de Oldham
II.5.3 Couples fluide frigorigène/adsorbant
II.5.4 L’utilisation de l’énergie solaire dans une machine à Adsorption
II.5.5 Avantage de l’adsorption
II.5.6 Inconvénients de l’adsorption
II.5.7 L’efficacité énergétique ou COPfroid
II.6 Le dessiccation
II.6.1 La roue dessicatrice
II.7 Les capteurs solaires
II.7.1 Type des capteurs solaires
II.7.2 Efficacités des différents capteurs solaires
II.8 Comparaison technico-économique
II.8.1 Remarque
II.9 Conclusion
CHAPITRE III : Eléments de calcul d’une installation de climatisation à absorption solaire
III.1 Introduction
III.2 Principe de fonctionnement de la machine à absorption
III.3 Performance de la machine à absorption
III.4 Choix des fluides de travail
III.4.1 Le mélange eau/ammoniac (H2O/NH3)
III.4.2 Le mélange bromure de lithium/eau (LiBr/ H2O)
III.5. Analyse thermodynamique
III.5.1 Introduction
III.5.2 Cycle standard sans échangeur interne
III.5.2.1 Équation d’état des fluides de travail
a. L’enthalpie de l’eau dans le condenseur
b. L’enthalpie de la vapeur saturée quittant l’évaporateur
c. L’enthalpie de la vapeur d’eau surchauffé
d. La chaleur massique d’une solution de LiBr
e. L’enthalpie d’une solution de LiBr
f. La concentration en LiBr
Remarque
g. La courbe caractéristique de l’eau donne
h. Le taux de circulation
III.5.2.2 Bilans enthalpique
a. La puissance thermique du condenseur
b. Le bilan thermique de l’absorbeur
c. Le bilan thermique du bouilleur
d. La puissance thermique de l’évaporateur
e. La pompe de solution
III.5.2.3 Cycle de la machine à absorption
a. Pression de fonctionnement
b. Titre et température de la solution à l’entrée de l’absorbeur
c. Titre et température de la solution à l’entré du désorbeur
III.5.2.4 Estimation de coefficient de performance
III.5.3 Cycle standard a échangeur interne
III.5.3.1 Bilan thermique d’échangeur de solution
Bilan enthalpique effectué sur l’échangeur
III.6 Capteurs solaires thermique sous vide
III.6.1 Calcul du rendement d’un capteur solaire sous vide par la méthode Française
III.6.2 Calcul de coefficient de performance du système solaire capteur sous vide machine à absorption
III.7 Conclusion
CHAPITRE IV : Modélisation dynamique du tunnel de test des voitures de la SNTF
IV.1 Introduction
IV.2 Description du logiciel
IV.2.1 Les entrées « inputs »
IV.2.2 Traitement des données
IV.2.3 Les sorties « outputs »
IV.3 Utilisation du logiciel TRNSYS
IV.3.1 METENORM
IV.3.2 TRNSYS Simulation Studio
IV.3.3 TRNBuild
IV.4 Avantages du logiciel
IV.5 Inconvénients de logiciel
IV.6 Conditionnement du tunnel de test des voitures de voyageurs de la SNTF
IV.6.1 Voiture de voyageurs de la SNTF
IV6.1.1 Histoire
IV.6.1.2 Le parc roulant
IV.6.1.3 Fiche technique du réseau de la SNTF
IV.6.2 Système de conditionnement d’air des voiture de la SNTF
IV.6.2.1 Description de l’installation de conditionnement d’air
IV.6.3 Dimensionnement et paramètre de tunnel
IV.7 Approche de modélisation
IV.7.1 Configuration et addition des composants
IV.7.1.1 Conditions météorologiques
IV.7.1.2 Machine à absorption
IV.7.1.3 Système solaire
IV.7.1.4 Construction de tunnel
IV.7.1.5 Composant d’affichage
IV.8 Résultats et interprétations
a. Interprétations
IV.8.1 Simulation des conditions de test en hiver
a. Raccordement des composants
b. Résultats
c. Interprétations
IV 8.2 Simulation des conditions de test en été
a. Raccordement des composants
b. Résultats
c. Interprétation
IV.9 Conclusion
V. Conclusion générale