Séance de cours

Pompes à chaleur et cycles d'alimentation

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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 les défis techniques de la mise en œuvre du cycle de Carnot, tels que les limitations de transfert de chaleur et l'utilisation de la compression sèche. Il aborde également l'analyse des cycles de chauffage et de réfrigération, y compris les bilans d'énergie et d'exercice, ainsi que la représentation graphique des pertes d'exercice. Le concept d'efficacité d'exercice est expliqué, ainsi que son application dans les cas sans dissipation. Les avantages de l'analyse exergique sont mis en évidence à travers un graphique montrant l'impact de la dévaluation thermique à différents niveaux de température.

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

Physique

Thermodynamique: Statistical mechanics

Génie mécanique

Thermal engineering: Climatisation

Concepts associés (32)

Plancher chauffant

Un plancher chauffant est un système de chauffage des bâtiments par le sol. L'énergie de chauffage produit par une chaudière est généralement transmise au plancher via un réseau circulant sous le plancher. Ce réseau est principalement hydraulique ou électrique. Les systèmes récents de plancher hydraulique sont dits basse température, car l'eau circule dans les tuyaux à une température moyenne comprise entre et . L'émission de chaleur par le sol intégrée au bâtiment n'est pas nouvelle.

Chaleur (thermodynamique)

vignette|Le Soleil et la Terre constituent un exemple continu de processus de chauffage. Une partie du rayonnement thermique du Soleil frappe et chauffe la Terre. Par rapport au Soleil, la Terre a une température beaucoup plus basse et renvoie donc beaucoup moins de rayonnement thermique au Soleil. La chaleur dans ce processus peut être quantifiée par la quantité nette et la direction (Soleil vers Terre) d'énergie échangée lors du transfert thermique au cours d'une période de temps donnée.

Cycle de Carnot

Le cycle de Carnot est un cycle thermodynamique théorique pour un moteur ditherme, constitué de quatre processus réversibles : une détente isotherme réversible, une dilatation adiabatique réversible (donc isentropique), une compression isotherme réversible, et une compression adiabatique réversible. Quand il est moteur, il s'agit du cycle le plus efficace pour obtenir du travail à partir de deux sources de chaleur de températures constantes, considérées comme des thermostats.

Pompe à chaleur

Une pompe à chaleur (PAC), aussi appelée thermopompe en français canadien, est un dispositif permettant de transférer de l'énergie thermique (anciennement « calories ») d'un milieu à basse température (source froide) vers un milieu à haute température (source chaude). Ce dispositif permet donc d'inverser le sens naturel du transfert spontané de l'énergie thermique. Selon le sens de fonctionnement du dispositif de pompage, une pompe à chaleur peut être considérée comme un système de chauffage, si l'on souhaite augmenter la température de la source chaude, ou de réfrigération, si l'on souhaite abaisser la température de la source froide.

Cycle thermodynamique

Un cycle thermodynamique est une suite de transformations successives qui part d'un système thermodynamique dans un état donné, le transforme et le ramène finalement à son état initial, de manière à pouvoir recommencer le cycle. Au cours du cycle, le système voit sa température, sa pression ou d'autres paramètres d'état varier, tandis qu'il échange du travail et réalise un transfert thermique avec l'extérieur. Il existe de nombreux cycles thermodynamiques, dont voici quelques-uns.

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Cycle de Carnot: Cycles de Rankine et applications de l'eau

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Cycles thermodynamiques de la thermopompe MOOC: Thermodynamique I

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Explore le cycle de Carnot, les pompes à chaleur et l'efficacité des processus thermodynamiques.

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.

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Concepts associés (32)

Plancher chauffant

Chaleur (thermodynamique)

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