Comportement dynamique d'une pompe à chaleur au CO2 en cycles sous critique et transcritique

RésuméOn présente les résultats d'une étude expérimentale et théorique du comportement d'une pompe à chaleur air/eau fonctionnant avec du CO2. Le banc d'essais est équipé d'un compresseur semi-hermétique, d'un refroidisseur de gaz à tubes et calandre, d'un évaporateur à courants croisés, d'un échangeur intermédiaire à contre courants et d'une bouteille anti coup de liquide. Le modèle, basé sur les équations de conservation de la masse et de l'énergie, prend en compte les inerties thermiques de tous les composants afin de simuler le fonctionnement en régime transitoire. Les corrélations des transferts thermiques convectifs, utilisées pour les fluides en états monophasique, diphasique ou supercritique, sont issues de la littérature. Une comparaison entre les résultats du modèle et ceux de l'expérience est faite pour le régime permanent comme pour le régime transitoire.

The authors present results of an experimental and theoretical study on the behaviour of a CO2 air-to-water heat pump. The test rig featured a semi-hermetic compressor, a shell-and-tube gas cooler, a cross-counterflow evaporator, a counterflow intermediate exchanger and a suction line accumulator. The model is based on equations governing the conservation of mass and energy and takes into account the thermal inertia of all the components in order to simulate operation under transient conditions. The convective heat transfer coefficients used for single-phase, two-phase or supercritical fluids are derived from the literature. A comparison between the results obtained using the model and those obtained experimentally was performed for steady-state and transient conditions.