Rapport Technique GRETh : Les échangeurs dans les systèmes de conversion d’énergie
Power-to-Heat – Heat-to-Power – Power-to-X
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Il a été mis en évidence, suite à l’analyse de la littérature existante et au regard des enjeux actuels, un besoin et un intérêt croissant de l’utilisation et l’optimisation des systèmes de conversion d’énergie au cours des 2 dernières décennies. De fait, un certain nombre de systèmes thermodynamiques permettant la conversion d’énergie thermique en énergie mécanique, et inversement, sont existant à ce jour et peuvent s’avérer plus ou moins pertinent de mise en application en fonction du cahier des charges considéré. Dans ce but de comparaison inter-technologie et d’aide à la décision, ce rapport est constitué de fiches technologiques descriptives permettant de comprendre le fonctionnement des différents systèmes de conversion d’énergie et des organes qui les composes. |
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Chacune de ces fiches permet d’identifier les limites d’applications des technologies décrites, ses particularités et ses performances ; pour ce faire, l’ensemble de ces fiches comporte une architecture de points clefs d’informations similaires permettant une comparaison et une lecture adéquate entre les différents systèmes. Ces différents points clefs sont listés ci-dessous :
- Origine technologique
- Cycle thermodynamique
- Sources de chaleur
- Particularité technologique
- Composants du système
- Performances système
- Principaux fabricants
- Avantages & Inconvénients
- Maturité technologique, Marchés, Perspectives & R&D
- Tableau récapitulatif
Un tableau récapitulatif synthétique de l’ensemble des informations importantes des différents points clefs d’une fiche technologique est présent en fin de chaque fiche pour une lecture et un accès rapide aux informations pertinentes.
Ce rapport comporte ainsi un total de 8 fiches technologiques, dont 4 fiches pour les systèmes de type cycle moteur :
- Machines à Vapeur piston
- Machine à cycle de Rankine, ORC & Kalina
- Machines à cycle de Brayton fermé
- Machines à cycles Stirling & Ericsson
3 fiches technologiques pour des systèmes de type cycle récepteur :
- Machines de réfrigération à compression de vapeur
- Pompes à chaleur
- Machines à sorption (à paraître)
Et 1 fiches technologies pour des systèmes de type cycles combinés :
- Batteries de Carnot & systèmes de polygénération (à paraître)
NOTA : Les technologies de cycles de Brayton ferméof cycle de Stirling et de cycle de Ericsson pourraient être également intégrées à la catégorie des systèmes de type cycle récepteur, car ces cycles permettent, selon leur mode de fonctionnement, de produire de l’énergie thermique (chaude et/ou froide) en lieu et place d’énergie mécanique/électrique ; cependant, du fait que l’architecture système (composants) et du cycle thermodynamique (étapes de fonctionnement) n’est en rien différente du système moteur initial, ces cycles récepteurs ne sont que des adaptations et particularités de cycles moteurs initiaux et seront donc directement abordé au sein des fiches technologiques moteurs correspondantes.
Nous espérons que ce rapport et l’ensemble des fiches technologiques présentes, qui se veulent indépendantes les unes des autres dans leur lecture (en-dehors des illustrations / figures qui sont répétées le moins possible afin de limiter la taille conséquente de ce document), vous apporteront des éléments concrets vous permettant d’avoir une vision claire des systèmes de conversion d’énergie et un guide de sélection technologique selon vos besoins et applications.
Chacune des fiches technologiques intègre un sommaire dédié, afin de faciliter la navigation au sein de la fiche technologique correspondante (le sommaire général présent en début de rapport ayant quant à lui pour principal objectif d’orienter le lecteur vers la/les fiches technologiques souhaitées).
Pour rappel, un ou plusieurs tableaux récapitulatifs des informations importantes liées à une technologie, sont présents en fin de fiches technologiques ; le lecteur souhaitant obtenir plus de détails pourra alors se rapporter au contenu complet présent au sein de la fiche technologique correspondante.
Ce rapport a donc pour vocation d’être une aide technique et technologique, et ne nécessite pas nécessairement une lecture intégrale afin d’apprécier correctement les informations liées à une technologie de conversion d’énergie donnée.
| Target Audience
Ce document constitue une aide technique et technologique et s’adresse à l’ensemble des adhérents désireux d’en savoir plus sur les systèmes de conversion d’énergie. Il permet d’apporter une vision claire et détaillée sur les technologies de conversion d’énergie les plus répandues à ce jour, pour une meilleure compréhension de ces systèmes. Le lecteur pourra ainsi simplement se documenter sur une ou plusieurs technologies de son intérêt, grâce aux différents tableaux récapitulatifs, ou approfondir plus spécifiquement une technologie grâce au contenu détaillé au sein de chaque fiche correspondante ; ceci ayant notamment pour but d’être un support d’aide à la sélection d’un système de conversion selon les contraintes d’un projet existant. |