Etude numérique de l’influence de l’assistance par compresseur dans le cycle Absorption Heat Transformer pour valoriser des sources de chaleur fatales à basse température

En vue de répondre aux enjeux de transition énergétique nécessaires à limiter les effets du réchauffement climatique, de nouvelles manières de valoriser les sources d’énergie disponibles doivent être mises en œuvre sans compromettre la robustesse des réseaux existants. Les transformateurs de chaleur à absorption ou Absorption Heat Transformer (AHT) sont une solution pour permettre la valorisation de la chaleur fatale à basse et moyenne température issue de rejet industriels ou de chaleur solaire. Ces machines permettent de relever la chaleur de la source fatale vers une source de plus haute température en ne nécessitant qu’une faible consommation d’énergie électrique. Bien que les performances de ces architectures soient satisfaisantes en comparaison des machines à compression mécanique de vapeur, leur gamme de fonctionnement est contrainte et deux limites se dégagent. Afin de lever ces limitations et d’étendre la gamme de fonctionnement des AHT, il est possible d’introduire un compresseur au sein du cycle. Cet ajout a pour effet de créer un troisième niveau de pression et de permettre les transferts de chaleur à des températures précédemment inatteignables. Deux positions dans le cycles AHT ont été identifiées pour y introduire un compresseur, correspondant aux deux limites de la gamme de fonctionnement. Dans cet étude, l’architecture AHT simple effet standard basé sur le couple / ainsi que les deux architectures assistées par compresseur ont été modélisées et leurs performances ont été évaluées. L’extension de la gamme de fonctionnement ainsi que les performances des architectures ont été quantifiées et comparées à l’architecture de pompe à chaleur à compression mécanique de vapeur classique. Les résultats montrent des extensions de gamme de fonctionnement de plus de 10∘^{\circ}C à la fois sur la température de la source froide ou sur la température chaude maximale atteignable tout en maintenant des performances énergétiques 40% supérieur à l’architecture classique.

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