Titre : Optimisation d’un piston hydro-CO2 à haute efficacité pour la réfrigération commerciale Auteurs : François FARALDO , Philippe LOISEAU , Paul BYRNE, Revue : Entropie : thermodynamique – énergie – environnement – économie Numéro : Numéro spécial IREEC 2 Volume : 5 Date : 2024/02/28 DOI : 10.21494/ISTE.OP.2024.1104 ISSN : 2634-1476 Résumé : Cet article présente un nouveau système thermodynamique développé pour générer simultanément de l’énergie calorifique chaude et froide pour les processus industriels. Il dispose d’une efficacité accrue par rapport aux systèmes commercialisés et actuellement présents dans l’état de l’art. Le piston hydro-CO2 combine trois innovations contre-intuitives avec le fonctionnement de cycles thermodynamiques discontinus et ralentis ou le travail mécanique est transféré au fluide frigorigène par un circuit hydraulique sur la base de cycles transcritiques modifiés de Carnot et Rankine. Cela permet de faire fonctionner le cycle sous des transformations thermodynamiques inhabituelles telles que la compression isotherme et la détente pluri-phasique isentropique. Les cycles sont adaptés à la demande et les irréversibilités sont minimisées pour rentre la production/valorisation de froid/chaud très efficace et rentable. Cette étude se centre sur l’analyse énergétique de la technologie pour la production de froid commercial négatif (-20°C) et positif (0°C). Les résultats sont basés sur des études numériques et des modèles validés à l’aide d’outils numériques (EES, Python) et de bases de données thermodynamiques (REFPROP). Les résultats de la simulation comparent les unités frigorifiques de CO2 transcritiques (STC) au piston hydro-CO2 au travers de deux études de cas. Les résultats montrent une augmentation de COP allant de 38 à 112 % et démontrent l’efficacité énergétique et potentiel de réduction de l’impact environnemental de la technologie proposée. Éditeur : ISTE OpenScience