Process Integration of Absorption Heat Pumps

Dans un contexte global, il est essentiel de réduire la consommation de combustibles fossiles afin de diminuer l'impact des activités humaines sur l'environnement. Le milieu industriel consommant beaucoup d'énergie, la réduction de son utilisation dans ce secteur est indispensable. Différentes options sont possibles pour réduire l'utilisation de l'énergie en milieu industriel. Les mesures proposées incluent l'intégration de pompes à chaleur, la cogénération de puissance et de chaleur, l'utilisation de différents combustibles, des opérations unitaires plus efficaces et l'augmentation de la récupération de l'énergie par échange de chaleur. Les pompes à chaleur (PC) sont des technologies de conversion de l'énergie qui sont utilisées pour augmenter la qualité de l'énergie en augmentant la température à laquelle celle-ci est disponible. Les pompes à chaleur à absorption (PACA) émergent comme une alternative potentielle aux pompes à chaleur à recompression de vapeur (PCRV) qui sont plus courantes. Elles sont mues thermiquement et lorsque qu'elles sont judicieusement positionnées dans un procédé industriel, elles peuvent être exploitées sans pratiquement acheter d'énergie. L'analyse de pincement est une technique utilisée pour maximiser la récupération de la chaleur interne dans un procédé. La thermodynamique de l'analyse de pincement dicte une règle fondamentale: il ne doit y avoir aucun transfert de chaleur de part et d'autre du point de pincement. Si cela se produit, le procédé subira une double pénalité, soit l'accroissement simultané des demandes en refroidissement et en chauffage. D'autre part, une pompe à chaleur doit transférer la chaleur d'un côté à l'autre du point de pincement : elle doit être intégrée de manière à ce que la source de chaleur soit située où se trouve un excès d'énergie, c'est-à-dire sous le pincement, et le puits de chaleur soit situé où il y a un besoin en énergie, c'est-à-dire au-dessus du pincement. La méthodologie d'intégration de certains types de PC, tels la PCRV ou les pompes à chaleur à compression alimentées électriquement est bien définie dans la littérature. Par contre, l'intégration d'une configuration plus complexe combinant des PACAs et des transformateurs de chaleur à absorption n'a pas été étudiée en profondeur.