Séance de cours

Cycles de puissance et pompes à chaleur

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Dans cours

ME-459: Heat pump systems

This course aims to study heat pumping cycles and technologies, and equipment, such as compressors (positive displacement and dynamic), heat exchangers, and expansion valves. ...

Description

Cette séance de cours couvre le contexte historique du chauffage et du refroidissement, des exigences de base en matière de confort au développement de technologies de refroidissement artificiel. Il explore les premières étapes du refroidissement artificiel, de l'industrialisation de la réfrigération et des applications typiques d'aujourd'hui, telles que les climatiseurs, les réfrigérateurs, les congélateurs et le chauffage domestique.

Enseignant·e·s (2)

Jürg Alexander Schiffmann

After obtaining his diploma in mechanical engineering from EPFL in 1999 he co-founded a start-up company dedicated to the design of gas bearing supported rotors. In 2005 he joined Fischer Engineering Solutions where he led the development of small-scale, gas bearing supported high-speed turbomachinery for fuel cell air supplies and for domestic scale heat pumps. In parallel he worked on his PhD, which he obtained from EPFL in 2008 and for which he was awarded the SwissElectric Research Award. He then joined the Gas Turbine Lab at MIT as a postdoctoral associate where he worked on foil bearings and on the experimental investigation of radial diffusers. In 2013 he was nominated assistant professor at the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne where he founds the Laboratory for Applied Mechanical Design. His current research interest are in gas lubricated bearings, in aerodynamics of small-scale compressors and turbines and in automated design and optimization methodologies.

Jan Van Herle

Né à Anvers, Belgique, 1966. En Suisse depuis 1983. Naturalisé Suisse en 2004 par persuasion de la culture suisse démocratique et participative 'bottom-up'. Pas de double nationalité. Conseiller communal durant 2 mandats de 5 ans de 2006 à 2016. 1987 : Chimiste de l'Université de Bâle (CH). 1988 : Post-grade informatique de l'Ecole d'Ingénieurs de Bâle. 1989 : Stage industriel chez ABB à Baden (CH). 1990-1993 : Thesè EPFL 1994-1995 : Postdoc au Japon (Tokyo). 1996-2000 : Chercheur à l'EPFL, Dpt. Chimie, responsable de groupe. 1998-2000 : Master en Energy Technology, EPFL. 2000 : Cofondateur de HTceramix SA (EPFL spin-off), à Yverdon (actuellement 12 employés). La maison mère SOLIDpower en Italie, qui a acheté notre technologie en 2007, emploie 250 personnes et a levé 70 MCHF. 2000-2012 : 1er Assistant et chargé de cours en STI-IGM. Promu à MER en 2008. 2013-présent: MER responsable d'unité. Output : 135 publications, 120 papiers de conférence, 15 théses de doctorat, 4 thèses en cours, 37 thèses de master. Facteur h-42, >5000 citations. Fonds levés jusqu'à présent >19 MCHF. 5 langues couramment (néerlandais, français, allemand (y.c. suisse-allemand), anglais, espagnol).

Source officielle

Proximité ontologique

Génie mécanique

Thermal engineering: Climatisation

Concepts associés (29)

Réfrigérateur à compression de vapeur

Le réfrigérateur à compression de vapeur est fondé sur la condensation de vapeur d'un fluide réfrigérant à la suite d'une compression, et son évaporation à la suite d'une détente. C'est le procédé le plus répandu pour la production du froid. Ce principe est identique à celui employé pour les pompes à chaleur. Ce procédé est à distinguer du turboréfrigérateur, dans lequel un gaz est comprimé, refroidi à température ambiante, puis détendu dans une turbine. Cet autre procédé ne fait pas intervenir de changement de phase.

Refroidissement radiatif

vignette|Intensité du rayonnement thermique provenant des nuages, de l'atmosphère et de la surface de la Terre (données ERBS, avril 1985). Le refroidissement radiatif est le processus par lequel un corps perd de la chaleur par rayonnement thermique : comme décrit par la loi de Planck, tout corps émet spontanément et continuellement un rayonnement électromagnétique qui emporte une partie de son énergie thermique. vignette|Yakhtchal iranien, combinant isolation thermique, refroidissement par évaporation et refroidissement radiatif au niveau de son alimentation en eau (ici, dans la province de Yazd).

Passive daytime radiative cooling

Passive daytime radiative cooling (PDRC) is a renewable cooling method proposed as a solution to global warming of enhancing terrestrial heat flow to outer space through the installation of thermally-emissive surfaces on Earth that require zero energy consumption or pollution. Because all materials in nature absorb more heat during the day than at night, PDRC surfaces are designed to be high in solar reflectance (to minimize heat gain) and strong in longwave infrared (LWIR) thermal radiation heat transfer through the atmosphere's infrared window (8–13 μm) to cool temperatures during the daytime.

Cycle frigorifique

Le cycle frigorifique est un cycle thermodynamique. Il permet d'abaisser la température d'un milieu relativement froid (la source froide) et simultanément d'augmenter la température d'un autre milieu relativement chaud (la source chaude) au moyen d'une dépense d'énergie mécanique. Il est notamment utilisé dans les réfrigérateurs ou les pompes à chaleur.

Réfrigérateur à absorption de gaz

vignette|Réfrigérateur à absorption de gaz avec une capacité de refroidissement de 1,4 MW sur un transporteur (2014). Le réfrigérateur à absorption de gaz est un réfrigérateur qui utilise une source de chaleur pour faire tourner son cycle frigorifique, permettant d'extraire la chaleur. Ce procédé remplace le compresseur utilisé habituellement. Il est exploité lorsque l'électricité n'est pas disponible facilement (trop rare, trop chère, difficile à produire, par exemple dans un camping car) ou lorsque l'on dispose d'une source de chaleur pratiquement gratuite (fort ensoleillement, gaz ou liquide chaud issu d'une turbine ou d'un procédé industriel).

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Séances de cours associées (64)

Cycle de pompe à chaleur réel

Couvre le cycle réel de la pompe à chaleur, y compris sa disposition typique, les conditions, la représentation, l'efficacité du compresseur, l'analyse de l'exercice et les limites.

Pompes à chaleur et cycles d'alimentation

Discute des défis techniques dans la mise en œuvre du cycle Carnot, des bilans d'énergie et d'exercice, et des avantages de l'analyse d'exercice.

Énergie géothermique : demandes et applications

Explore les demandes et les applications de l'énergie géothermique, y compris les pompes à chaleur, l'utilisation directe, la production d'électricité et l'état de la capacité mondiale.

Cycles de puissance et pompes à chaleur

Explore l'évolution des tendances COP, les défis dans les cycles des pompes à chaleur, la technologie des compresseurs, les roulements à grande vitesse et le potentiel des turbocompresseurs sans huile.

Récupération de chaleur dans les unités de traitement

Explore la récupération de chaleur dans les unités de traitement, en mettant l'accent sur l'efficacité énergétique et l'utilisation d'échangeurs de chaleur pour optimiser la distribution de la chaleur.

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Concepts associés (29)

Réfrigérateur à compression de vapeur

Refroidissement radiatif

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Réfrigérateur à absorption de gaz

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