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Energy efficient heat exchangers for HVAC applications

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Des systèmes CVC à haut rendement énergétique pour les bâtiments

Les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) comptent pour environ 35 % de l'énergie totale consommée dans les bâtiments résidentiels et commerciaux. De nouvelles solutions nanotechnologiques mises au point dans le cadre d'un projet financé par l'UE devraient réduire considérablement la consommation d'énergie des systèmes CVC.

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Alors que le chauffage représente aujourd'hui la plus grande partie de l'énergie consommée, des sommes importantes peuvent être épargnées en améliorant l'efficacité énergétique des systèmes de CVC. Le projet ENE-HVAC (Energy efficient heat exchangers for HVAC applications), financé par l'UE, a utilisé des technologies novatrices qui contribuent à un meilleur transfert de chaleur dans les échangeurs, avec des économies d'énergie jusqu'à 50 % sur la consommation totale d'un système CVC. Le projet a rassemblé trois nouvelles approches technologiques afin d'améliorer le transfert et le transport de chaleur dans le système CVC. Les revêtements nanotechnologiques limitent la formation de glace sur les systèmes CVC. Les surfaces nanostructurées augmentent le transfert de chaleur dans les systèmes de réfrigération alors que les nanofluides renforcent le rendement des circuits. Les partenaires ont atteint les objectifs ambitieux du projet en favorisant le rendement de toutes les parties du système CVC. Les technologies ont utilisé l'efficacité des parties de l'air et de liquide des échangeurs de chaleur tels que les condensateurs/évaporateurs et à celle des systèmes de récupération de chaleur. Il a également travaillé sur le système de transport de chaleur pour garantir une grande efficacité dans l'ensemble du système de CVC. Pour minimiser les effets négatifs sur le climat, le projet ENE-HVAC a utilisé des réfrigérants naturels tels que le dioxyde de carbone et l'ammoniac au lieu des chlorofluorocarbures et des hydrofluorocarbures. La formation de gel sur les surfaces des échangeurs de chaleur représente un défi majeur en termes de rendement énergétique. Un dégivrage périodique par chauffage est nécessaire, mais cela consomme de l'énergie. Environ 13 % de la consommation totale d'énergie de la pompe concerne le dégivrage périodique à des températures ambiantes inférieures à 7°C. ENE-HVAC a mis au point des systèmes de revêtements super-hydrophobes pour ralentir la formation de glace sur les surfaces refroidies. Le test des surfaces d'un échangeur de chaleur complet a fait état d'un retard considérable dans la formation de glace. Les nouvelles surfaces nanostructurées ont fait état d'une augmentation de 15 % du transfert de chaleur des liquides réfrigérants dans les échangeurs grâce à une augmentation du rendement de la condensation. Les technologies novatrices du projet ENE-HVAC contribuent à la réduction de moitié de la consommation d'énergie par rapport à celles utilisées dans les autres systèmes disponibles sur le marché. Les réalisations du projet devraient donner un avantage compétitif à l'industrie européenne dans le domaine des technologies d'économie d'énergie

Mots‑clés

Rendement énergétique, CVC, bâtiments, ENE-HVAC, échangeurs de chaleur, transfert de chaleur

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