Pompe à chaleur thermique photovoltaïque pour les façades de bâtiments

Cet ouvrage présente le développement et l'analyse d'un système de pompe à chaleur photovoltaïque thermique (PVT) intégré aux façades des bâtiments pour une alimentation en air frais économe en énergie. Le système combine la production d'électricité photovoltaïque et la technologie des pompes à chaleur pour fournir simultanément du refroidissement du chauffage et de l'eau chaude tout au long de l'année. Une nouvelle chambre d'air frais PVT est proposée permettant le préchauffage ou le prérefroidissement de l'air ambiant par évaporation et condensation du réfrigérant réduisant ainsi la consommation d'énergie HVAC et garantissant la qualité de l'air intérieur. À l'aide de simulations CFD et d'une validation expérimentale l'étude examine les caractéristiques de l'écoulement de l'air et du transfert de chaleur en modes de convection naturelle et forcée. Les résultats montrent des variations de température de 4 à 10 °C et une efficacité de l'échange de froid pouvant atteindre 91 %. Un système expérimental installé sur la façade d'un bâtiment de l'Université de technologie de Dalian a démontré un fonctionnement stable atteignant un rendement électrique de 96 à 102 % et un COP de l'air frais de 088 prouvant son potentiel pour la production multi-énergie et les applications de construction durable intégrées à la façade.