Fonctionnalités

Une solution de récupération de chaleur et de performances améliorées

Ce nouveau concept représente une révolution pour la récupération de chaleur et est plus qu’une alternative valable aux systèmes adiabatiques conventionnels. En utilisant deux circuits dans des échangeurs de chaleur à microcanaux (MCHX), un fluide de refroidissement supplémentaire peut aider à réduire la température de l’air d’entrée et à récupérer une partie de la chaleur autrement  libérée entièrement dans l’atmosphère.

Cette technologie améliore non seulement les performances des refroidisseurs et des condenseurs, mais fournit également une source de chaleur chaude qui peut être utilisée dans de nombreuses applications.

Multi System Dual Flow working principle.

Une alternative valable aux systèmes adiabatiques

Par temps chaud, l’air qui traverse la partie avant du multiport est refroidi par le fluide secondaire, ce qui stimule le transfert de chaleur à travers le reste du tube. En introduisant de l’eau à l’intérieur des tubes en circuit fermé, par rapport aux systèmes adiabatiques conventionnels, il n’y a pas de consommation d’eau et ce concept n’est pas soumis à des conditions d’hygiène critiques, au traitement de l’eau, au nettoyage de l’échangeur ou à la corrosion.

Air Temperature along the tube width.

Une nouvelle solution pour la récupération de chaleur, plus compacte et polyvalente

De nos jours, rien qu’en Europe, 2 860 TWh/an de chaleur sont rejetés dans l’atmosphère [1], soit presque la même quantité d’énergie thermique utilisée pour le chauffage des locaux et l’eau chaude. De l’autre côté de l’océan Atlantique, les États-Unis produisent 43,109 GJ (11 944 TWh) de chaleur résiduelle à plus de 30°C par an [2]. Comme le marché mondial des refroidisseurs devrait croître à un TCAC de 3% de 2022 à 2029 [3], ce chiffre est plus susceptible d’augmenter au cours des prochaines années. Par conséquent, avec l’objectif de lutter contre le réchauffement climatique et la décarbonation, la récupération de chaleur dans le domaine du CVCA&R industriel devient essentielle.

Reverse Carnot cycle

Généralement, dans les applications CVC & R, des échangeurs de chaleur à plaques sont utilisés en amont des condenseurs et des refroidisseurs, introduisant un composant supplémentaire dans l’installation pour la récupération de chaleur. De plus, dans le cas des unités de condensation, l’échangeur de chaleur à plaques ne peut extraire la chaleur que dans la zone de désurchauffe et/ou il doit être placé plus haut que le condenseur à air. Cependant, ces complications cessent d’exister avec cette solution intégrée, plus compacte que les échangeurs de chaleur refroidis par air et plus polyvalente que ceux refroidis par eau.

Calculs et tests

ThermoKey est en mesure de fournir des calculs précis de cet appareil grâce aux années d’études menées avec le soutien de l’Université d’Udine. Basé sur des simulations CFD, notre moteur de calcul est en mesure de fournir des résultats conformes aux expérimentations menées dans des laboratoires certifiés. L’analyse montre que, selon les conditions de travail, la puissance peut augmenter de plus de 50%, ce qui peut nous permettre de réduire les unités nécessaires ou la taille de l’échangeur de 32%. En outre, la puissance de ventilation peut être réduite ainsi que le niveau sonore associé de 10 dB(A).

Taille / Réduction de poids

Augmentation de la puissance / Réduction du nombre d’unités

Réduction de la puissance de ventilation / Réduction du niveau sonore

Tests have been performed in other two different laboratories showing the following results:

  • the first test was conducted at constant condensing temperature constant and showed a higher capacity by 51%;
  • the second one was performed for constant capacity or to improve the performance of a chiller by dropping by 5K the condensing temperature.

Test facility of Eurac Research heat pump laboratory

Application

Le refroidissement de process, la réfrigération et les data centers nécessitent toujours de la puissance de refroidissement tout au long de l’année, tandis que les refroidisseurs fonctionnent principalement pendant les saisons chaudes pour lesquelles un besoin simultané de froid et de chaud est nécessaire. La technologie MSDF permet une flexibilité et un réglage fin du point de fonctionnement en fonction des besoins.

En attendant de nouvelles politiques pour connecter ces machines de récupération de chaleur aux bureaux et aux zones résidentielles, la réfrigération représente l’application la plus importante de ce produit. En effet, de l’énergie thermique est nécessaire pour dégivrer les évaporateurs, et les unités de condensation MSDF sont capables de fournir un fluide chaud, généralement sans frais.

Veuillez nous transmettre une demande avec les conditions de votre cas d’utilisation et nous vous aiderons à fournir la meilleure solution à vos besoins.

sales@thermokey.com ou votre responsable de secteur de référence

Cette technologie brevetée Multi System Dual Flow, également en instance de brevet mondial, est soutenue par un portefeuille structuré de droits de propriété intellectuelle.

 

References
  1. D. Connolly, . B. V. Mathiesen, P. A. Østergaar, B. Möller, S. Nielsen, H. Lund, U. Persson, S. Werner, J. Grözinger, T. Boermans, M. Bosquet and D. Trier, « Heat Roadmap Europe 2: Second Pre-Study for the EU27, » Department of Development and Sustainable Energy Planning Research Group, Aalborg University, 2013.
  2. A. S. Rattner and S. Garimella, « Energy harvesting, reuse and upgrade to reduce primary energy usage in the USA, » Energy, vol. 36, no. 10, pp. 6172-6183, 2011.
  3. Exactitude Consultancy, « Chillers Market by Type, Power Range, and End User and Region, Global trends and forecast from 2022 to 2029, » 2022.