Patent WO-2006135871-A3 (WO)
Title: Pompe a chaleur a adsorption pour automobile
Inventor: LAMBERT PH D MICHAEL A
IPC: F25B15/12
Filed: 2006-06-12
Abstract: L'invention concerne une unité d'adsorption présentant une enveloppe extérieure, une pluralité de tubes internes s'étendant dans l'enveloppe, destinés au transport de fluide de transfert de chaleur, chaque tube présentant des ailettes faisant saillie vers l'extérieur sur toute sa longueur, et un matériau adsorbant solide contenu dans l'enveloppe entourant les tubes de sorte que les ailettes font saillie dans le matériau adsorbant, les ailettes étant constituées d'un matériau (par ex., du métal) présentant une conductivité thermique supérieure à celle du matériau adsorbant. De la laine de métal remplie en vrac à l'intérieur des tubes, ou des ailettes radiales internes serties dans les tubes, augmentent la surface interne, améliorant ainsi le transfert de chaleur par convection. La laine de métal remplie en vrac entre les ailettes externes, ou des serpentins métalliques de fil fin légèrement comprimés entre les ailettes externes, augmentent également la surface externe de l'échangeur de chaleur en contact avec l'adsorbant, améliorant ainsi le transfert de chaleur par contact. Les performances sont améliorées étant donné que les ailettes externes et la laine ou les serpentins de fil transportent la chaleur plus efficacement vers toutes les régions de l'adsorbant et permettent l'utilisation de moins de matériau échangeur de chaleur non adsorbant (par ex., du métal) pour une quantité donnée d'adsorbant. Au moins deux telles unités sont utilisées dans une pompe à chaleur à adsorption. Ladite conception fait appel à des composants existants (par ex., échangeur de chaleur à enveloppe et tubes, tube à ailettes intérieures et extérieures et laine métallique ou serpentins de fil) utilisés selon une nouvelle manière jusque là jamais essayée. Dans un mode de réalisation, la climatisation automobile, le rejet thermique sont utilisés pour alimenter ledit appareil de conditionnement d'air. L'énergie supplémentaire significative utilisée par le compresseur mécanique d'une automobile (de 12 % à 17 % au cours d'une navette quotidienne pour des voitures moyennes à sous-compactes) peut être pratiquement éliminée par alimentation de l'appareil de conditionnement d'air à l'aide du rejet thermique autrement gaspillé. L'adsorbant est chauffé et refroidi par de l'huile légère (appelée fluide de transfert de chaleur, HTF) qui, à son tour, est chauffée et refroidie par l'échappement et l'air frais. Ledit chauffage et refroidissement indirects permettent d'obtenir le rendement requis et permettent l'utilisation d'un matériau à changement de phase (par ex., de la cire) afin de stocker et par conséquent d'utiliser totalement le rejet thermique. Un réservoir de fluide frigorigène est inclus, lequel permet un refroidissement immédiat après le démarrage d'un moteur froid, tandis que le système d'échappement et la pompe à chaleur continuent à chauffer de manière à commencer à pomper le fluide frigorigène. L'élimination du compresseur mécanique augmente la consommation de carburant de 14 à 18 % pour des voitures moyennes, compactes et sous-compactes, ou de 4,6 à 6,0 % annuellement, pour une saison de refroidissement de quatre mois.