PERFORMANCES D’UNE MACHINE FRIGORIFIQUE SOLAIRE À CYCLE HYBRIDE COMPRESSION/ÉJECTION

Autor/autori: Latra BOUMARAF, Chérifa ABID, Philippe HABERSCHILL


Résumé: Résumé. Dans le but d’évaluer les performances d’une machine frigorifique hybride à compression/éjection utilisant l’énergie solaire à basse ou moyenne température, un modèle de simulation de son comportement basé sur ceux de ses différents composants a été mis au point. Il comprend notamment pour l’éjecteur, un modèle 1-D de type "mélange à section constante" développé en régime optimal de transition. Les frigorigènes testés sont la vapeur H2O pour la boucle à éjecteur et le R1234yf (en remplacement du R134a) pour la boucle à compression mécanique. Le comportement de la vapeur H2O en écoulement dans l’éjecteur est considéré comme celui du gaz parfait. Partout ailleurs, les propriétés des fluides frigorigènes sont calculées à l’aide du logiciel REFPROP®. Le langage de programmation est le fortran. Pour une puissance frigorifique de 10 kW et des conditions de fonctionnement en climatisation, le modèle permet de déterminer les paramètres principaux de l’éjecteur et son taux d’entrainement, les COPs thermique et mécanique du système frigorifique global ainsi que la surface du capteur solaire nécessaire. Par ailleurs, l’influence de la température du bouilleur, du condenseur, du refroidisseur intermédiaire ainsi que celle de l’évaporateur sur le COP mécanique de la machine hybride et sur la surface de captation solaire notamment, ont été examinées. Les résultats montrent en particulier que la machine frigorifique solaire à cycle hybride compression/éjection utilisant le couple frigorigène H2O/R1234yf permet une augmentation du COP mécanique supérieure à 50% par rapport à celui du système frigorifique conventionnel à compression de vapeur et constitue ainsi un système écologiquement acceptable pouvant concurrencer ce dernier.

Mots-clés: Cycle frigorifique hybride; Éjecteur ; Énergie solaire; frigorigène; COP; Modélisation

 

DOWNLOAD PDF