L'intégration énergétique des systèmes au CO2 pour la revalorisation de chaleur.

二氧化碳系统能源整合，促进能源价值重估。

• 批准号: RGPIN-2019-05826
• 负责人: Sorin, Mikhail
• 金额: $ 2.84万
• 依托单位: Université de Sherbrooke
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2019-01-01 至 2020-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=687368
• 关键词: int; gration; nerg; tique; des

La pompe à chaleur (PAC) au CO2 est une technologie émergente et une alternative intéressante aux PACs conventionnelles. Par son fonctionnement en régime supercritique elle offre une performance thermodynamique supérieure à celles-ci, ce qui permet en bout d'une ligne de réduire la consommation d'énergie fossile. Elle produit aussi un moindre impact sur l'environnement. L'objectif de ce programme de recherche est de pousser au maximum les performances de cette PAC par l'intégration d'équipements complémentaires qui réduisent les pertes d'exergie du système. Il s'agit, en fait, de développer et de valider une méthodologie systémique d'intégration de divers composants dont le fonctionnement est basé sur cinq procédés élémentaires (la compression, l'expansion, le mélangeage, la séparation et le transfert de chaleur ainsi que leurs combinaisons). Comme cas type, on propose d'étudier l'intégration d'un tube Vortex. Ce dispositif sépare un courant de CO2 supercritique en deux parties dont l'une est réchauffée et l'autre est refroidie; il peut ainsi remplacer partiellement une vanne de détente et diminuer les pertes d'exergie associées. Le tube Vortex peut être installé en différents endroits du cycle de la PAC; il peut également être intégré avec d'autres équipements complémentaires tels qu'un échangeur interne ou un éjecteur. L'intégration d'un tel tube dans le cycle d'une PAC au CO2 n'est donc pas unique. Elle fait appel à l'optimisation structurelle et paramétrique des systèmes et nécessite la réalisation d'un programme de recherche en 5 phases inter-reliées: 1) la modélisation CFD du tube Vortex dont on extrait certains coefficients phénoménologiques; 2) la validation de ces modèles avec les données expérimentales obtenues avec un banc d'essai à l'UdeS; cette information sera unique car, à date, il n'existe aucune donnée expérimentale sur le fonctionnement des tubes Vortex à une pression d'entrée supercritique du CO2; 3) la modélisation thermodynamique (1D) du tube Vortex en utilisant les coefficients phénoménologiques obtenus à étape 1; 4) le développement d'une stratégie d'optimisation permettant de maximiser la puissance exergétique du système intégré (PAC-tube Vortex) en fonction de la géométrie du tube, de la structure du système et des paramètres d'opération; 5) la validation des résultats numériques d'optimisation à l'aide de données expérimentales obtenues avec un banc d'essai disponible au LTE-Hydro-Québec.***Les résultats issus de ces travaux permettraient l'élaboration d'une nouvelle approche d'intégration de procédés énergétiquement efficaces à la fois théorique et pratique applicable au vaste domaine de la revalorisation de chaleur et de la réfrigération par les systèmes utilisant des réfrigérants naturels au faible impact sur le réchauffement climatique. ***Il permettrait également des gains économiques pouvant atteindre quelque 150 millions $/ an en 2025 au Canada.*****

La pompe à chaleur (PAC) au CO2 是一项新兴技术，也是 PAC 能源公约的替代方案。化石是对环境的影响。康美卡斯类型，根据建议 d'étudier l'intégration d'un tube Vortex。 PAC 不同循环中的管涡流安装； PAC au CO2 不具有某些现象学系数；2) 模型验证。 3) 热力学模型化(1D) 管涡流使用 les 系数 phénoménologiques obtenus à étape 1; 5) La Validation des resultats d'optimization à l'aide de données expérimentales obtenues avec un banc d'essai disponible au LTE-Hydro-Québec.***Les resultats issus de ces travaux permettraient l'élaboration这是一种新的能源效率整合程序，其理论和实践适用于对自然制冷剂系统的制冷和制冷重新评估的广阔领域，对气候变暖产生了潜在的影响。 ***2025 年加拿大将获得 1.5 亿美元的经济收益。*****