Accueil / Documents / Intégration d’une pompe à chaleur dans un procédé agroalimentaire – Simulation, expérimentation et intégration

Intégration d’une pompe à chaleur dans un procédé agroalimentaire – Simulation, expérimentation et intégration

Résumé :
Les contextes énergétiques et environnementaux imposeront durablement au secteur industriel la poursuite des efforts en matière d’efficacité énergétique. La récupération de chaleur fatale sur des rejets et effluents industriels à basse température avec des pompes à chaleur industrielles représente un potentiel d’amélioration significatif de l’efficacité énergétique de ce secteur. Un simulateur expérimental de l’intégration d’un système de récupération thermique à pompe à chaleur dans les procédés industriels agroalimentaires a été conçu et construit. Le banc d’essais constitue un générateur de courbes composites et son but est de démontrer le principe du pompage de la chaleur dans l’industrie tout en respectant les lois de la méthode du pincement. Un ensemble de scénarios industriels correspondant à des températures procédés et rejets variées a été testé sur le simulateur.

L’analyse des résultats selon les premier et deuxième principes de la thermodynamique montre que l’amélioration de la performance de la pompe à chaleur est un défi pour augmenter son efficacité et sa rentabilité. Un modèle numérique des évaporateurs tubes-calandre en épingle de configuration générique est développé et validé expérimentalement. Une nouvelle méthode ayant un niveau de complexité intermédiaire est élaborée pour modéliser ces évaporateurs : discrétisation en volumes finis utilisant le langage Modelica. Ce niveau de détail est indispensable pour simuler son fonctionnement avec les mélanges de fluides zéotropes. Enfin, un modèle complet de pompe à chaleur industrielles liquide/liquide est développé intégrant le modèle de l’évaporateur. Des simulations numériques dans un scénario industriel typique avec des mélanges de fluides et des configurations originales et modifiées des échangeurs tubes-calandres ont été effectuées. Les résultats montrent qu’il est possible d’améliorer significativement les performances à condition d’utiliser les mélanges zéotropes avec des condenseurs et évaporateurs tubes-calandres à configuration contrecourants.

Auteur(s)
ASSAF Khattar
Année
2010
Mots-clés
Récupération de chaleur, Pompe à chaleur industrielle, Simulation expérimentale, Analyse exergétique, Modélisation, Evaporateur tubes-calandre, Mélanges zéotropes, Volumes finis, Modelica
 

Le document complet est uniquement disponible pour les adhérents "ESSENTIEL" ou "PREMIUM" du GRETh!

♦ Si vous êtes adhérent il est nécessaire de vous identifiez en cliquant ici.
♦ Si vous n'êtes pas adhérent, vous pouvez consulter l'offre proposée par le GRETh en cliquant ici ainsi que les conditions d'adhésion en cliquant ici.

À propos de / du GRETh

GRETh
Le GRETh, fédère un collectif d'industriels dont l'activité est la fabrication d’échangeurs et d’équipements thermiques, les études d’ingénieries d’installations thermiques pour l’industrie et le bâtiment ainsi que l’exploitation de sites de production et de conversion d’énergie.