Thermofrigopompe

Une thermofrigopompe^[1] (TFP) est une pompe à chaleur qui fournit simultanément chauffage et réfrigération. Physiquement, son énergie utile est ainsi la somme de celle rejetée sur la source chaude et de celle prélevée à la source froide.

Fondamentalement, toute pompe à chaleur est potentiellement une thermofrigopompe. Néanmoins, pour qu'une telle machine soit utile, il faut généralement un écart de température entre la source froide et la source chaude sensiblement plus important que celui pour lequel on installe un système frigorifique ou un système de chauffage. L'intégration d'une thermofrigopompe nécessite une bonne prise en compte des caractéristiques des sources chaudes et froides et de leurs variations, afin d'optimiser son dimensionnement.^{[réf. souhaitée]}

Coefficient de performance d'une thermofrigopompe

On définit l'efficacité ${\displaystyle \eta }$ d'une thermofrigopompe idéale par le rapport de l'énergie « utile » sur le travail ${\displaystyle W}$ fourni à la thermofrigopompe au niveau du compresseur, équivalent au coefficient de performance d'une pompe à chaleur. L'énergie utile est celle restituée à la source chaude ${\displaystyle -Q_{\text{chaud}}}$ et celle prélevée à la source froide ${\displaystyle Q_{\text{froid}}}$ ; l'efficacité est définie ainsi^[2] :

${\displaystyle \eta ={\frac {\ -Q_{\text{chaud}}+Q_{\text{froid}}}{\ W}}\qquad {\text{avec}}\;Q_{\text{chaud}}<0,\;Q_{\text{froid}}>0\;{\text{et}}\;\ W>0\;{\text{donnant}}\;1\;\leq \;\eta \;<\infty }$

Le rendement d'une thermofrigopompe est donc par définition plus élevé que les rendements des systèmes frigorifiques ou des systèmes de chauffage par pompe à chaleur, pour un même écart de température entre source froide et source chaude, et un même rendement de compression.

Références

1. « froid », sur Encyclopédie Larousse en ligne (consulté le 23 novembre 2016).
2. Paul Byrne, « Analyse exergétique du fonctionnement de thermofrigopompes », rencontres Universitaires de Génie Civil, Bayonne, France,‎ mai 2015 (résumé, lire en ligne [PDF], consulté le 2 février 2022).

Voir aussi

Articles connexes

• Pompe à chaleur
• Réfrigérateur
• Coefficient de performance

Bibliographie

• (en) Paul Byrne et Redouane Ghoubali, Laboratoire de génie civil et de génie mécanique, université de Rennes, « Exergy analysis of heat pumps for simultaneous heating and cooling », Applied Thermal Engineering, vol. 149,‎ 25 février 2019, p. 414–424 (ISSN 1359-4311, DOI 10.1016/j.applthermaleng.2018.12.069, lire en ligne, consulté le 2 février 2022).
• (en) Paul Byrne, Jacques Miriel et Yves Lénat, « Modelling and simulation of a heat pump for simultaneous heating and cooling », Building Simulation, vol. 5, n^o 3,‎ 2012, p. 219–232 (DOI 10.1007/s12273-012-0089-0, présentation en ligne, lire en ligne [PDF], consulté le 2 février 2022).
• (en) Redouane Ghoubali, Paul Byrne, Jacques Miriel et Frédéric Bazantay, « Simulation study of a heat pump for simultaneous heating and cooling coupled to buildings », Energy and Buildings, vol. 72,‎ avril 2014, p. 141–149 (DOI 10.1016/j.enbuild.2013.12.047, lire en ligne [PDF], consulté le 2 février 2022).
• (en) J. Sarkar, Souvik Bhattacharyya et M. Ram Gopal, « Optimization of a transcritical CO2 heat pump cycle for simultaneous cooling and heating applications », International Journal of Refrigeration, vol. 27, n^o 8,‎ 1^er décembre 2004, p. 830–838 (ISSN 0140-7007, DOI 10.1016/j.ijrefrig.2004.03.006, lire en ligne, consulté le 2 février 2022).

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