fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs de l'École polytechnique de Bari et de l'Université de Padoue, en Italie, ont développé un système de pompe à chaleur résidentielle photovoltaïque-thermique pour la production d'eau chaude sanitaire, utilisant un concept de stockage thermique hybride composé d'une unité de stockage thermique à chaleur latente en lit garni, complétée par un tampon de stockage thermique à chaleur sensible.
Cette configuration de système vise à améliorer la flexibilité en combinant le stockage à chaleur latente à réponse rapide avec la capacité tampon du stockage à chaleur sensible, afin de lisser les déséquilibres entre l'offre et la demande de chaleur. Le stockage à chaleur latente en lit garni est utilisé pour augmenter la densité énergétique, réduisant ainsi le volume de stockage nécessaire tout en maintenant des performances thermiques élevées. Le système utilise des capteurs PVT pour fournir de l'énergie électrique et thermique, la pompe à chaleur servant de source de chaleur d'appoint.
L'auteur correspondant, Aminhossein Jahanbin, a déclaré au magazine « PV » : « L'objectif de cette conception de système est de capter la chaleur PVT excédentaire et de la transférer vers les périodes de pointe de la demande, tout en limitant la consommation d'électricité auxiliaire. Plus précisément, l'étude quantifie comment les stratégies de routage basées sur la température à l'interface stockage-pompe à chaleur affectent la qualité de la chaleur disponible, le fonctionnement de la pompe à chaleur et les performances saisonnières. »
Les chercheurs ont développé un cadre de co-simulation utilisant MATLAB et TRNSYS pour simuler les performances annuelles d'un immeuble résidentiel de cinq étages (situé à Bari) avec un pas de temps d'une minute. Quatre configurations ont été analysées : l'introduction d'une unité PB-LHTES en aval du champ PVT, le remplacement de la pompe à chaleur aérothermique par une pompe à chaleur eau-eau avec intégration du PB-LHTES côté charge, ainsi qu'un cas de référence.
L'analyse a révélé que la configuration 3 (routage thermique conditionnel) offrait les meilleurs résultats, le coefficient de performance de la pompe à chaleur passant d'environ 2,5 dans le cas de référence à environ 4,3 ; le facteur d'énergie renouvelable atteignait un pic estival de 75 % à 80 % dans la configuration 1, et se stabilisait autour de 40 % à 60 % tout au long de l'année dans les configurations 2 et 3.
Jahanbin a déclaré : « Dans l'ensemble, les résultats indiquent que dans les systèmes ECS alimentés par PVT, l'amélioration principale des performances n'est pas obtenue par la seule intégration du stockage, mais par le couplage synergique du stockage hybride chaleur latente-chaleur sensible avec des stratégies de routage tenant compte de la température. » L'article correspondant, intitulé « Stratégies de routage pour le stockage thermique hybride en lit garni à chaleur latente et sensible pour les systèmes de pompe à chaleur ECS assistés par PV/T », a été récemment publié dans la revue « Applied Thermal Engineering ».
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