PACO Développement d’une pompe à chaleur à eau

Séminaire mi-parcours édition EESI 2009 PACO
PACO
Développement d’une pompe à
chaleur à eau
Jean-François Bérail ( EDF R&D) [e-mail]
Présentation du projet et de son état
d’avancement
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Séminaire mi-parcours édition EESI 2009 PACO 2
Coordinateur : EDF R&D
Organismes de recherche : Institut Polytechnique de Bordeaux
Cethil
AgroParisTech
Entreprises : France Evaporation
Johnson Controls
Projet labellisé par les pôles de compétitivité : AXELERA, CAPENERGIES
Date de démarrage : 01/12/2009 Date de fin prévue: 30/11/2013
Budget (k€) Aide (k€) Nombre de personne.an
3 202 1 279 17

Séminaire mi-parcours édition EESI 2009 PACO
Objectifs du projet
• Contexte industriel
» Rejets de calories à haute température (90 °C)
» Besoins de calories à température supérieures (130 °C)
» Pompes à chaleur usuelles disponibles limitées à 80 °C
•Contexte équipementiers
» Nombreux travaux sur PAC HT avec fluide de synthèse
(R245fa)
» Mais avantages de l ’eau à ces températures : température
critique, pression, GWP, sécurité, performances, disponibilité,
coûts, avenir
Objectif principal : développer une PAC utilisant l’eau comme fluide de travail
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Séminaire mi-parcours édition EESI 2009 PACO 4
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Débit en kg/h
Delta T saturation en °K
Extension des taux de compression :
compresseur à vis
Extension des taux de compression :
compresseur centrifuge à paliers
magnétiques
(1)
(1,4)
(2,0)
(2,8)
(3,9)
(taux compression)
Seuil minimum visé par le projet
MULTI-ETAGEES
SOUFFLANTES
LOBES
Seuil minimum visé par le projet
Résultats majeurs escomptés
•Mise au point de nouvelles technologies
PAC à très haute température à eau
Compresseurs de vapeur pour cette PAC mais utilisables en CMV
•Compresseur à vis
•Compresseur centrifuge à paliers magnétiques

Séminaire mi-parcours édition EESI 2009 PACO
Défis techniques
–PAC
• Résoudre les problèmes liés au vide partiel : démarrage de la PAC avec présence d’air,
élimination des incondensables (modélisation CETHIL, expérience France Evaporation)
•Gérer les problèmes de surchauffe de la vapeur lors de la compression
•Réduire les pincements aux échangeurs
–Compresseur à vis
• Concevoir des étanchéités sur l’arbre (sous vide et sous pression)
•Assurer une désurchauffe convenable et sûre en cours de compression
–Compresseur centrifuge (expérience Johnson Controls)
•Calculer les roues pour atteindre les performances voulues (modélisation IPB)
•Gérer les risques de pompage du compresseur
• Gérer les paliers magnétiques en ambiance vapeur d’eau
–Faire une démonstration industrielle
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