Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L'exergoéconomie est une technique puissante pour l'analyse et l'optimisation des systèmes énergétiques. Elle est basée sur l'union entre la thermodynamique des processus irréversibles, en utilisant le concept d'exergie, et l'analyse économique. Dans la procédure d'optimisation, l'analyse exergoéconomique réussit non seulement à indiquer la solution fonctionnelle et constructive optimale pour une certaine structure constructive, mais offre également la direction à suivre pour trouver la structure optimale du système.
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Exergoeconomics is a powerful technique for the analysis and optimization of energetic systems. It is based on the union between the thermodynamics of irreversible processes making use of the exergy concept and the economic analysis. In the optimization procedure, the exergoeconomic analysis succeeds in indicating not only the optimum functional and constructive solution for a certain constructive structure, but also offers the direction to follow for finding the optimum structure of the system.
Auteur(s)
-
Alexandru DOBROVICESCU : Professeur des Universités Université Politehnica de Bucarest
INTRODUCTION
L'étude du comportement d'un système thermodynamique est basée sur la réalisation de son modèle mathématique à l'aide duquel on peut simuler le fonctionnement et la construction du système .
Le modèle mathématique est composé par les expressions analytiques des lois générales de la nature, il contient aussi des informations sur les contraintes économiques et de dimensions et sur les propriétés thermodynamiques du système. Le modèle mathématique doit tenir compte de l'interaction du système considéré avec l'environnement physique et économique dans lequel il évolue.
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KEYWORDS
exergy | exergetic cost | exergoeconomic optimization | refrigeration | energetic
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Attribution des coûts pour un système à produits multiples1. Méthodes d'analyse thermodynamique
Pour les sciences thermodynamiques, les lois principales, générales de la nature, sont formulées par le premier et deuxième principes.
Basée sur ces deux principes, la thermodynamique phénoménologique a construit des méthodes pour l'analyse des systèmes thermiques.
1.1 Méthode énergétique
La méthode énergétique est basée sur le premier principe de la thermodynamique et sur la notion d'énergie.
L'énergie est une grandeur conservative, elle ne peut pas être détruite, elle se transforme d'une forme à l'autre dans un processus thermodynamique.
Pour un système représenté par un volume de contrôle (figure 1) et pour un observateur externe (comme la thermodynamique phénoménologique le demande), le bilan énergétique en régime dynamique stationnaire des flux (en kW) s'écrit de la manière suivante :
( 1 )
On observe que pour le premier principe de la thermodynamique et pour la notion d'énergie, seule la quantité compte. Ni la qualité d'une certaine forme d'énergie, ni le sens du développement du processus ne sont considérés.
Une analyse basée seulement sur le premier principe de la thermodynamique ne tient compte ni de l'environnement physique, ni de l'environnement économique dans lesquels le système considéré évolue.
L'observateur qui se trouve à l'extérieur du système et qui peut comptabiliser les échanges énergétiques entre le système considéré et son environnement ne peut observer que des éventuelles pertes d'énergie vers l'environnement. Il ne peut pas se rendre compte des dysfonctionnements qui se passent à l'intérieur du système.
Si on veut mettre en évidence à quoi sert le système (son produit) et ce qu'il consomme pour réaliser le produit (le combustible), le schéma (figure 2) et l'équation du bilan énergétique des flux (en kW) deviennent :
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Méthodes d'analyse thermodynamique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MORAN (M.J.), SHAPIRO (H.N.), BOETTNER (D.D.), BAILEY (M.B.) - Fundamentals of engineering thermodynamics. - John Willey & Sons (2011).
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(2) - FEIDT (M.) - Énergétique : concepts et applications – Cours et exercices corrigés. - Dunot (2006).
-
(3) - BOREL (L.), FAVRAT (D.) - Thermodynamics and energy systems analysis : from energy to exergy. - EPFL Press (2010).
-
(4) - BEJAN (A.), TSATSARONIS (G.), MORAN (M.J.) - Optimization and thermal design. - Willey (1996).
-
(5) - EL-SAYED (Y.M.) - The thermoeconomics of energy conversions. - Elsevier (2003).
-
(6) - DOBROVICESCU (A.), TSATSARONIS (G.) - Exergy destruction due to friction in heat exchangers – A refrigeration system case study. - Proceedings of the 19th ASME International Conference on Efficiency, Cost, Optimization,...
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