Thème :
Évaluation des performances énergétiques d’une machine frigorifique hybride électrique/solaire thermique
Présentation :
Le cycle d’une machine frigorifique hybride à éjection/compression consiste en un sous cycle d’une machine frigorifique à éjecteur fonctionnant à l’énergie solaire thermique relié à celui d’une machine frigorifique à compression de vapeur fonctionnant à l’énergie électrique. Outre l’éjecteur, le sous cycle frigorifique à éjecteur comprend un capteur solaire, un condenseur, un bouilleur, une pompe d’alimentation de ce dernier et un détendeur thermostatique alors que le sous cycle à compression mécanique de vapeur est constitué d’un compresseur électrique, d’un évaporateur et d’un détendeur thermostatique, La connexion entre les deux sous cycles se fait à l’aide du refroidisseur intermédiaire qui joue le rôle d’évaporateur pour le sous cycle à éjecteur et le rôle de condenseur pour le sous cycle à compression mécanique.
Le but du projet est dans une première phase, l’optimisation des composants critiques à savoir le capteur solaire et l’éjecteur. L’optimisation du premier passe par une minimisation des pertes thermiques convectives qui entraineraient une maximisation de son rendement, alors que celle du second consiste en une évaluation des effets des températures et des pressions en amont et en aval ainsi que ceux des paramètres géométriques sur les performances de l’éjecteur.
La seconde phase est consacrée à la détermination des conditions optimales de fonctionnement du système frigorifique hybride global. Ces conditions englobent :
1) Les niveaux de températures du capteur solaire et des 4 échangeurs de la machine à savoir : le bouilleur, le condenseur, le refroidisseur intermédiaire et l’évaporateur.
2) L’étude de l’influence de la nature du fluide frigorigène sur les performances énergétiques du système frigorifique hybride. Au cours de cette étude, l’accent sera mis sur les fluides naturels ou bien synthétiques à faible impact écologique
L’influence d’autres paramètres tels que la géométrie de l’éjecteur sur le Coefficient de Performance de la machine globale est aussi examinée.