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Experimental investigation on a propane heating and cooling pump used for winter operation.

Étude expérimentale d'une thermofrigopompe au propane en fonctionnement hivernal.

Author(s) : GHOUBALI R., BYRNE P., BAZANTAY F.

Summary

Dans le contexte actuel de durcissement de la réglementation thermique visant à améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments, il est nécessaire de repenser les installations de chauffage, de rafraîchissement et d’eau chaude sanitaire. Un système thermodynamique multifonction, appelé thermofrigopompe (TFP), produisant simultanément de l’énergie frigorifique et calorifique, semble alors une solution intéressante. Cet article présente un prototype préindustriel de thermofrigopompe utilisant le propane comme fluide frigorigène. Le propane (R290) est intéressant d’abord pour son faible impact environnemental (ODP nul et GWP100ans = 3) et pour ses performances énergétiques. Le prototype de TFP développé fonctionne suivant trois modes principaux (plus deux modes avec production d’eau chaude sanitaire et un mode dégivrage). Le mode chauffage produit de l’eau chaude à partir de l’énergie disponible dans l’air extérieur. Le mode rafraîchissement produit de l’eau froide et rejette la chaleur à l’air extérieur. Le mode simultané produit de l’eau chaude grâce à la chaleur prélevée à l’eau froide. Un quatrième mode est activé pour effectuer le dégivrage de la batterie à air. Il correspond au mode rafraîchissement sans ventilation. La stratégie de fonctionnement en hiver alterne des modes chauffage, simultané et dégivrage et utilise le ballon d’eau froide comme stockage de chaleur temporaire. Des essais en chambre climatique ont permis de valider le fonctionnement du prototype et de caractériser ses performances. L’intérêt du basculement en mode simultané lors du fonctionnement en mode chauffage a été démontré. Les résultats montrent qu’en incluant un passage en mode simultané entre chaque dégivrage, un gain en performance est réalisé, d’environ 5 % par rapport à un fonctionnement sans passage par le mode simultané et d’environ 30 % grâce au stockage de chaleur sur le ballon d’eau froide en hiver par rapport à un dégivrage classique par inversion de cycle.

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Details

  • Original title: Étude expérimentale d'une thermofrigopompe au propane en fonctionnement hivernal.
  • Record ID : 30017607
  • Languages: French
  • Source: 1st International Refrigeration, Energy and Environment Colloquium. Proceedings: Hammamet, Tunisia, March 24-27, 2016.
  • Publication date: 2016/03/24

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