Séance de cours

Systèmes de réfrigération au gaz

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Dans cours

ME-251: Thermodynamics and energetics I

The course introduces the basic concepts of thermodynamics and heat transfer, and thermodynamic properties of matter and their calculation. The students will master the concepts of heat, mass, and momentum conservation, and apply these concepts to thermody ...

Description

Cette séance de cours couvre les systèmes de réfrigération au gaz, y compris le cycle de réfrigération de Brayton, les pompes à chaleur à vapeur et la réfrigération d'absorption. Il examine les principes, les performances et les approches d'optimisation de ces systèmes, ainsi que les chaleurs spécifiques des gaz communs. La séance de cours aborde également les modèles thermodynamiques, l'évaluation des propriétés et les équations d'équilibre appliquées à ces systèmes.

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Enseignant·e·s (2)

Daniel Favrat

Daniel Favrat a obtenu à l'EPFL son diplôme d'ingénieur mécanicien en 1972 et le titre de docteur ès sciences techniques en 1976. Il passe ensuite 12 ans dans des centres de recherche industriels au Canada et en Suisse.Depuis 1988, D. Favrat est professeur et directeur du Laboratoire d'énergétique industrielle à l'EPFL. Il est aussi successivement directeur de l'Institut des Sciences de l'énergie et, dès janvier 2007, de l'Institut de Génie Mécanique. Ses recherches portent sur les analyses systémiques prenant en compte l'énergétique, l'environnement et l'économie (optimisation environomique), et les systèmes avancés pour une utilisation plus rationnelle de l'énergie (pompes à chaleur, moteurs, piles à combustible,turbomachines etc.) Il est membre de l'Académie Suisse des Sciences Techniques et vice-président du comité énergie de la Fédération Mondiale des Organisations d'Ingénieurs. Il est éditeur associé du journal "Energy" et l'auteur de deux livres sur la thermodynamique et l'énergétique publiés aux Presses Polytechniques Universitaires Romandes.

Sophia Haussener

Sophia Haussener is an Associate Professor heading the Laboratory of Renewable Energy Science and Engineering at the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Her current research is focused on providing design guidelines for thermal, thermochemical, and photoelectrochemical energy conversion reactors through multi-physics modeling. Her research interests include: thermal sciences, fluid dynamics, charge transfer, electro-magnetism, and thermo/electro/photochemistry in complex multi-phase media on multiple scales. She received her MSc (2007) and PhD (2010) in Mechanical Engineering from ETH Zurich. Between 2011 and 2012, she was a postdoctoral researcher at the Joint Center of Artificial Photosynthesis (JCAP) and the Energy Environmental Technology Division of the Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). She has published over 70 articles in peer-reviewed journals and conference proceedings. She has been awarded the ETH medal (2011), the Dimitris N. Chorafas Foundation award (2011), the ABB Forschungspreis (2012), the Prix Zonta (2015), the Global Change Award (2017), and the Raymond Viskanta Award (2019), and is a recipient of a Starting Grant of the Swiss National Science Foundation (2014). She is a deputy leader in the Swiss Competence Center for Energy Research (SCCER) on energy storage and acts as a Member of the Scientific Advisory Council of the Helmholtz Zentrum.

Source officielle

Proximité ontologique

Génie mécanique

Thermal engineering: Climatisation

Physique

Thermodynamique: Statistical mechanics

Concepts associés (32)

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.

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).

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.

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.

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Séances de cours associées (64)

Cycles de puissance et pompes à chaleur

Explore les aspects pratiques des cycles électriques et des pompes à chaleur pour améliorer les performances.

Diagrammes thermodynamiques: VALI Tutorial

Fournit un guide étape par étape sur la création d'un diagramme de flux de processus (PFD) dans VALI et la compréhension du cycle standard HP à travers un diagramme thermodynamique.

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.

Générer des travaux mécaniques avec des cycles thermodynamiques

Explore la production de travaux mécaniques avec des cycles thermodynamiques, y compris les cycles Carnot et Stirling, et la conversion du travail en chaleur.

Cycles thermodynamiques de la thermopompe MOOC: Thermodynamique I

Explore les cycles thermodynamiques de la pompe à chaleur, les considérations pratiques, les réfrigérants, et les cycles réels vs. idéaux.

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Concepts associés (32)

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Réfrigérateur à absorption de gaz

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Pompe à chaleur

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