Intégration d'un échangeur à microcanaux sur une pompe à chaleur réversible au R410A

Résumé et principaux résultats

Après 3 années d’études sur les échangeurs à microcanaux (avantages et inconvénients, essais de résistance à la pression, essais en monophasique, essais en condensation et évaporation), il a été décidé en 2004 de procéder à une étude expérimentale de l’intégration d’un échangeur à microcanaux sur une pompe à chaleur réversible de 8 kW fonctionnant au R410A.
Les objectifs principaux fixés étaient d'intégrer aisément dans la machine de référence d'un échangeur à microcanaux de même surface frontale que l'échangeur initial et d'étudier la répercussion sur le niveau de charge en fluide frigorigène, les performances en mode climatisation, les performances en mode chauffage avec l’évaluation des aspects distribution du fluide, écoulement des condensats et comportement en dégivrage.
Les conclusions provisoires de cette étude expérimentale sont les suivantes : parfaite intégration de l’échangeur microcanaux dans la pompe à chaleur de référence, réduction très significative de la charge en fluide frigorigène (environ 40 %), fonctionnement en condenseur permettant un gain d’efficacité de 15% à la condition nominale de l’application ventilo-convecteur, fonctionnement en évaporateur présentant deux aspects positifs (un écoulement très correct des condensats et un comportement en dégivrage plutôt satisfaisant, sans être toutefois équivalent à celui de l’échangeur classique) et un aspect plus pénalisant concernant la distribution du fluide frigorigène qui se répercute sur les performances thermiques obtenues. Notons tout de même que celles-ci sont semblables à celles de la pompe à chaleur de référence.
Des analyses précises de ces problèmes de distribution ont permis de dégager des axes d’amélioration relativement faciles à appliquer. Il est prévu de procéder à des essais complémentaires sur 2 évaporateurs sur la même machine de référence, afin de conclure définitivement sur l’intérêt technologique de l’application des échangeurs à microcanaux en application climatisation et chauffage.

Commissions

Echangeurs, MFCE - Matériel Frigorifique; Conditionnement d'air; Echangeurs, Machines thermodynamiques

Thème

Conditionnement d'air

Mots-clés

Climatiseurs, Echangeurs, Echangeurs microcanaux, Pompes à chaleur

Auteurs

GULYAS Gabriel, HANTZ Dominique