ETUDE D'UN TRANSFORMATEUR DE CHALEUR COUPLÉ A UN CHAMP SOLAIRE DE CAPTEURS PLANS POUR LA PRODUCTION DE CHALEUR INDUSTRIELLE A 150°C ET PLUS - Archive ouverte HAL Access content directly
Conference Papers Year : 2019

ETUDE D'UN TRANSFORMATEUR DE CHALEUR COUPLÉ A UN CHAMP SOLAIRE DE CAPTEURS PLANS POUR LA PRODUCTION DE CHALEUR INDUSTRIELLE A 150°C ET PLUS

Yassine Doudou
  • Function : Author
  • PersonId : 1051172
Benoit Michel
Marc Clausse

Abstract

Comme le rapporte l'ADEME, le secteur industriel représente19 % des émissions de GES et 21 % de la consommation d'énergie finale française, dont une grande part est utilisée sous forme de chaleur à moyenne température (~150°C) [1]. Pour ce type d'usage, l'utilisation de l'énergie solaire peut permettre de réduire la consommation d'énergie fossile. Toutefois, compte tenu du niveau de température, des systèmes solaires à concentration, généralement coûteux, sont nécessaires. Une alternative consiste à utiliser des collecteurs solaires plans (fournissant de la chaleur à 70-90°C) couplés à un système de relève de température pour atteindre 150°C et plus. Parmi les technologies de relève de température, les transformateurs de chaleur thermochimique (TCT), qui utilisent la chaleur mise en jeu par des réactions chimiques (solide/gaz) renversables, sont une bonne alternative aux pompes à chaleur électrique (PAC). Ils présentent notamment l'avantage d'avoir de faibles consommations d'énergie primaire et de permettre d'obtenir de fortes relèves de température (>50°C), en utilisant une architecture de système simple [2-4]. L'objectif de ce travail est d'étudier la faisabilité d'un système solaire couplé à un TCT fonctionnant avec un cycle à 2-sels (à résorption) et dédié à la production de chaleur à 150°C. Dans un premier temps, une étude du TCT a permis de choisir le couple réactif le mieux adapté et de définir des lois de comportement des performances du transformateur (COP, puissance) en fonction des conditions de fonctionnement (températures extérieur et intermédiaire). Ces lois de comportement ont été intégrées à une modélisation sous TRNSYS de l'ensemble du système (figure 1) composé : d'un champ solaire de capteurs plans, d'un ballon de stockage basse température (<100°C), d'un TCT fonctionnant avec un cycle à 2-sels (à résorption) et d'un ballon de stockage haute température (>150°C). A partir de ce modèle dynamique, les performances du système appliqué à un procédé industriel de stérilisation ont été évaluées pour différentes zones d'implantations.
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Dates and versions

hal-02190773 , version 1 (22-07-2019)

Identifiers

  • HAL Id : hal-02190773 , version 1

Cite

Yassine Doudou, Samih Akkari, Benoit Michel, Marc Clausse. ETUDE D'UN TRANSFORMATEUR DE CHALEUR COUPLÉ A UN CHAMP SOLAIRE DE CAPTEURS PLANS POUR LA PRODUCTION DE CHALEUR INDUSTRIELLE A 150°C ET PLUS. Journées Nationales sur l'Énergie Solaire, Jun 2019, Annecy, France. ⟨hal-02190773⟩
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