SUJETS DE STAGE
DEPARTEMENT
ECO-EFFICACITE
ET PROCEDES
INDUSTRIELS
PRISE
EN
MAIN
ET
EXPLOITATION
DES
MODELES
DYMOLA
D’OPTIMISATION
DE
POMPES
A
CHALEUR
INDUSTRIELLES
ET
DE
DIMENSIONNEMENT
DE
POMPES
A
CHALEUR
TRANSCRITIQUE
Contexte
Dans le cadre des travaux menés à EDF R&D sur le développement d’une pompe à chaleur transcritique, un
premier outil numérique a été conçu sous Dymola afin d’étudier le comportement thermodynamique en
régime établi d’une pompe à chaleur (PAC) à compression mécanique de vapeur intégrée dans des
procédés industriels (process de type eau ou air sec et effluents de type eau, vapeur d’eau ou air humide).
Ce modèle permet entre autre de déterminer le choix optimal du type de PAC à utiliser en fonction des
caractéristiques thermodynamiques des besoins et des effluents du procédé industriel. L'optimisation se fait
par l'étude de deux critères. Un premier critère, dont l'intérêt porte sur la conception du fluide optimal de
travail, minimisant les pertes énergétiques et exergétiques du système. Et un second critère, lié à
l'architecture du système thermodynamique pompant la chaleur, améliorant les performances globales. Ces
deux approches conjuguées permettront une conception optimale du système PAC.
L’optimisation de l’intégration du système PAC dans un système industriel ayant des besoins calorifiques à
gradient ou glissement de température élevé, et à très haute température, a permis de démontrer l’intérêt
d’utiliser des pompes à chaleur fonctionnant avec des HFC, en régime transcritique.
Un second modèle thermodynamique robuste basé sur les corrélations présentes dans la littérature a donc
été développé afin de simuler le comportement d’une PAC transcritique au R-32 et de dimensionner une
telle pompe à chaleur dans des conditions industrielles données.
Les résultats de la modélisation ont permis dans un premier temps de s’assurer de la faisabilité de la pompe
à chaleur transcritique tant d’un point de vue économique que technologique et dans un second temps
d’optimiser les dimensions de la PAC pour répondre au procédé étudié.
Objectifs
L’objectif du stage est de prendre en main ces modèles développés sous dymola afin de pouvoir d’une part
sélectionner le bon fluide et la bonne architecture de PAC dans une configuration industrielle donnée et,
lorsque ce choix est fait, de réaliser le dimensionnement de cette PAC. Une notice d’utilisation de ces
modèles devra être rédigée pour en assurer la continuité d’utilisation.
En complément de ce travail le stagiaire devra reprendre un modèle de PAC basé sur le cycle classique
Sub-critique qui a été développé sous Dymola pour le fluide frigorigène R134a. Le travail consistera à
modifier le fluide frigorigène (R245fa) et à confronter la simulation aux résultats expérimentaux.
Profil souhaité
Le/la candidat(e) devra maitriser le langage MODELICA sous Dymola et posséder des connaissances en
thermodynamique.
Modalités
Durée : 4-6 mois à partir de Janvier 2017
Indemnités : En fonction du diplôme préparé
Lieu : Moret sur Loing (77) près de Fontainebleau
Contacts