Download or read book tude de la faisabilit des cycles sous critiques et supercritiques de Rankine pour la valorisation de rejets thermiques written by Van Long Le and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse concerne l'étude de la faisabilité des cycles organiques sous-critiques et supercritiques de Rankine pour la valorisation de rejets thermiques industriels à basse température. Dans un premier temps, un état de l'art des cycles ORC (acronyme anglais pour Organic Rankine Cycle) et leurs fluides de travail a été réalisé. Nous avons réalisé une comparaison préliminaire de plusieurs configurations à partir de la littérature scientifique. Dans un second temps, les méthodes d'analyse énergétique et exergétique ont été appliquées pour évaluer et optimiser les performances des cycles ORC. En effet, la seule méthode d'analyse énergétique n'est pas suffisante pour juger de la bonne utilisation du potentiel énergétique de la source de chaleur disponible correspondant à un rejet industrielle de chaleur (chaleur fatale). L'analyse exergétique, intervient en complément de l'analyse énergétique du système, afin de permettre de localiser les pertes des ressources énergétiques dans les différentes composantes du système et de déterminer leurs importances relatives et leurs causes. Une optimisation thermo-économique des installations de valorisation de rejets thermiques utilisant un cycle sous-critique ou supercritique de Rankine a été effectuée. Nos résultats montrent que la valorisation de rejets thermiques industriels à basse température (ex. source thermique de 150 °C) en utilisant un cycle ORC sous-critique est plus intéressante sur le plan énergétique que celle opérée en utilisant un cycle supercritique de Rankine.
Download or read book tude num rique et exp rimentale d un cycle de Rankine Hirn de faible puissance pour la r cup ration d nergie written by Quentin Danel and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de recherche est motivé par les contraintes environnementales qui imposent une réduction des émissions de gaz à effet de serre. L'objectif de cette thèse est d'explorer les possibilités de réduction de consommation des moteurs à combustion interne en les munissant d'un dispositif de récupération de chaleur. Cette étude est focalisée sur la valorisation des rejets thermiques d'installations de faible puissance. Le cycle de Rankine est la technologie qui a été sélectionnée. Une installation d'essais a été construite. Un générateur de gaz chaud simule le moteur thermique ; une part de cette chaleur est collectée par le système de récupération de chaleur et partiellement convertie en énergie mécanique. L'échangeur de chaleur a été conçu et construit en interne ainsi que la machine de détente à piston. Un modèle numérique statique validé expérimentalement pour l'évaporateur a été développé. Celui-ci permet d'explorer les performances du cycle de Rankine sur un large champ de fonctionnement. Avec des hypothèses restrictives le modèle numérique fait apparaître qu'un gain de consommation de l'ordre de 3 % à 4 % sur un tracteur agricole serait possible. Un modèle dynamique de moteur à piston adapté aux cycles de Rankine de faibles puissances a été développé pour aider à son dimensionnement. Ce modèle a permis de mettre au point un concept de machine de détente à piston avec un mécanisme de distribution simplifié. Bien qu'offrant des performances en retrait sur les machines de détente à piston à distribution commandée ce concept est à approfondir pour les systèmes de faible puissance nécessitant une simplicité de construction et un faible coût.
Download or read book Int gration des cycles de Rankine organiques dans la valorisation de la chaleur fatale industrielle basses et moyennes temp ratures written by Mohamed Fadhel Ayachi and published by . This book was released on 2013 with total page 280 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le contexte énergétique et climatique actuel a profondément modifié les paradigmes des recherches en énergétique. Les systèmes énergétiques sont réexaminés et reconçus en vue d'améliorations radicales de leur efficacité énergétique et environnementale. C'est dans ce contexte et dans le cadre du projet ANR - EESI - ENERCO_LT que s'inscrit cette thèse. Elle s'articule autour de deux axes principaux. Le premier axe consiste en l'analyse exergétique et l'optimisation des cycles de Rankine organiques pour la valorisation des chaleurs fatales industrielles contenues dans des effluents gazeux secs et humides à basses et moyennes températures. Par l'optimisation thermodynamique, les potentiels de valorisation d'une large palette de corps purs et mélanges de fluides sont évalués pour différentes conceptions architecturales et ont permis d'indiquer comment on peut parvenir à réunir à la fois une performance élevée, des conditions opératoires acceptables et des impacts environnementaux faibles. Suite à cela, une méthode d'optimisation technico-économique est développée et fait intervenir le concept de système équivalent. Le second axe de cette thèse concerne l'adaptation à l'échelle du pilote du projet (5 kW), l'étude expérimentale et la modélisation de deux types de machines de détente : une machine volumétrique spiro-orbitale et une machine dynamique radiale centripète.
Download or read book tude du cycle transcritique en dimensions finies utilisant le dioxyde de carbone comme fluide moteur avec des rejets de faible temp rature comme source de chaleur written by Emmanuel Cayer and published by . This book was released on 2008 with total page 131 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La valorisation des rejets thermiques de basse température par conversion en électricité est un moyen efficace pour diminuer la consommation électrique externe et augmenter l'efficacité énergétique des industries. Les technologies actuelles utilisent les cycles de Rankine organiques qui comportent des limitations importantes. Le cycle transcritique utilisant le dioxyde de carbone comme fluide moteur est un candidat potentiellement intéressant pour une récupération plus efficace de l'énergie thermique rejetée par les industries. Peu d'études ont été réalisées jusqu'à maintenant sur ce cycle et les quelques existantes ne considèrent que l'aspect énergétique. Le présent projet propose une étude beaucoup plus complète du cycle transcritique au dioxyde de carbone et le développement d'une méthodologie permettant la comparaison avec d'autres cycles et d'autres fluides pour l'étude de différents rejets thermiques. L'étude proposée est divisée en cinq étapes. Premièrement, l'étude énergétique interne se penche sur la thermodynamique du cycle pour déterminer le rendement thermique et la puissance spécifique. Deuxièmement, l'étude exergétique permet de calculer le rendement de la deuxième loi de la thermodynamique ainsi que les irréversibilités présentes dans les différentes composantes. Troisièmement, l'étude en dimensions finies des échangeurs fournit les profils de température ainsi que le UA (produit de la surface et du coefficient d'échange de chaleur global) de chaque échangeur. Quatrièmement, l'étude des surfaces permet d'obtenir les surfaces des échangeurs. Finalement, une étude économique simple est réalisée de manière à obtenir une approximation du coût d'installation du cycle. Une comparaison des conditions d'optimisation de chaque étape est ensuite réalisée. Les résultats ont montré qu'il est nécessaire de se rendre à l'étude économique pour le choix des paramètres. En effet, ce ne sons: pas les mêmes conditions qui optimisent le rendement énergétique, le rendement exergétique, les UA, les surfaces et les coûts. Un choix erroné peut ainsi être réalisé si certaines de ces études sont omises. De plus, en comparant différents fluides, il est possible que le choix du fluide ne soit pas le même selon l'étude réalisée. La méthodologie développée représente donc un outil très intéressant permettant le choix du fluide ainsi que des paramètres d'optimisation en fonction des propriétés des rejets thermiques.
Download or read book Etude et optimisation nerg tique des m langes z otropes pour les cycles thermodynamiques de Rankine written by Quentin Blondel and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les cycles de Rankine à fluides organiques (de l'anglais Organic Rankine Cycle, ORC) sont des machines thermodynamiques qui permettent de convertir de l'énergie thermique, notamment à basse température (inférieure à 120°C dans notre cas), en énergie électrique. Habituellement ce type de cycle thermodynamique utilise un fluide pur comme fluide de travail ; ici notre travail a également porté sur l'utilisation d'un mélange de plusieurs fluides. En effet, un type spécifique de mélange, les mélanges zéotropes, est pressenti pouvoir permettre un accroissement des performances des cycles ORC. Cependant, peu d'études expérimentales sur un cycle complet ont permis de confirmer cette tendance. Cette thèse a pour but d'étudier expérimentalement le comportement d'une machine thermodynamique avec différents fluides de travail (purs ou mélanges), et vise à en optimiser les performances. Ces travaux s'inscrivent également dans un contexte général de renouvellement de fluides frigorigènes, plus respectueux de l'environnement, dans le but de remplacer les fluides actuellement utilisés dans les machines thermodynamiques tels que les ORC.Le présent document dresse en premier lieu une présentation des cycles organiques de Rankine et de la spécificité apportée par l'utilisation des mélanges zéotropes au regard des questions énergétiques et environnementales actuelles. Trois fluides purs, le Novec649, le HFE7000 et le HFE7100, ont été étudiés, ainsi que des mélanges de Novec649 et de HFE7000 de différentes proportions massiques. Tous ces fluides possèdent un indice de destruction de la couche d'ozone (ODP) nul et un faible indice de réchauffement climatique (GWP) en comparaison des fluides classiquement utilisés. Plusieurs campagnes expérimentales ont été menées sur un cycle ORC complet, permettant de valoriser une source de chaleur d'une dizaine de kilowatts thermiques à une température située entre 100°C et 110°C sur une configuration classique d'ORC, ainsi que sur une nouvelle architecture. Les essais ont été analysés à l'échelle du système global et à l'échelle des composants, préchauffeur, évaporateur, condenseur et turbine. Une nouvelle méthode de mesure de la composition circulante des mélanges a été conçue, développée et mise en pratique. Des modèles physiques des composants, reposant sur une approche semi-empirique, ont également été élaborés et programmés dans le logiciel EES couplé à la base de propriétés thermodynamiques REFPROP. Ces modèles (corrélations d'échange thermique diphasique, rendement isentropique, ...) sont applicables à des fluides purs et des mélanges zéotropes de différentes compositions et ont été validés sur les mesures issues des campagnes expérimentales. L'analyse comparative globale de ces résultats a permis une meilleure compréhension du comportement des mélanges zéotropes, avec une possibilité d'optimisation des performances du cycle ORC grâce à eux.
Download or read book Analyse thermodynamique et performances dynamiques de cycles hybrides impliquant des proc d s sorption written by Alexis Godefroy (Docteur en Sciences de l'ingénieur).) and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'accroissement de la variabilité temporelle de la production et de la consommation d'énergie et la multiplication des vecteurs énergétiques sont des déterminants du contexte énergétique à venir. Une approche possible pour gérer ces contraintes est le développement de systèmes multifonctionnels (multi-effets utiles) incluant une fonction de stockage d'énergie. Pour développer de tels systèmes, ce travail propose de coupler deux cycles thermodynamiques afin de combiner leurs fonctionnalités : le cycle innovant ainsi réalisé, dit « hybride », associe multifonctionnalité, flexibilité et compacité. L'un des cycles hybrides envisageables est le cycle thermochimique hybride, construit à partir (i) du cycle tritherme à sorption solide/gaz (cycle thermochimique), qui permet de stocker une énergie thermique (sous forme de potentiel chimique) et de produire un effet frigorifique à la demande, et (ii) du cycle organique de Rankine (ORC), qui est le cycle ditherme le plus performant pour la production de travail mécanique à partir d'une source de chaleur à basse température.Un état de l'art des travaux existants sur les cycles thermodynamiques hybrides impliquant un procédé à sorption a été réalisé. Il a démontré leur fort potentiel de valorisation d'énergie thermique à basse température (i.e. inférieure à 250 °C) sous la forme d'une cogénération de froid et travail mécanique, mais a également mis en évidence la nécessité d'élargir la gamme de réactifs et les configurations de cycles et d'approfondir l'analyse du comportement dynamique de ces cycles.Ainsi, la première partie de cette thèse a porté sur le développement d'une analyse thermodynamique large du cycle thermochimique hybride utilisant l'ammoniac comme gaz réactif et fluide de travail, focalisée sur les sources chaudes à moins de 250 °C (correspondant à la valorisation de chaleur à basse température) : 5 modes de fonctionnement du cycle ont été identifiés et leurs performances énergétiques et exergétiques ont été évaluées pour un grand nombre de sels réactifs solides. Parmi ces cinq modes permettant la cogénération de froid et travail mécanique, 3 privilégient la production de froid: leur proportion de travail mécanique produit varie de 0 à 30 % et leurs rendements énergétique et exergétique atteignent respectivement 0,61 et 0,40. Pour les 2 autres modes, la production de travail est privilégiée : la proportion de travail produit varie entre 50 et 100 % et les rendements énergétique et exergétique atteignent respectivement 0,24 et 0,40. Dans la gamme de réactifs analysée, la température de source chaude minimale requise est 87 °C, et la densité énergétique de stockage (rapportée au volume total de stockage) atteint 170 kWh/m3. L'analyse thermodynamique a été complétée par une comparaison des performances du cycle hybride avec celles d'un système construit à partir de procédés commercialisés et équivalent en termes de fonctionnalités (stockage de la chaleur à basse température et cogénération de froid et électricité).Dans un second temps, le comportement dynamique du cycle thermochimique hybride a été analysé afin d'approfondir la problématique du couplage entre l'organe de détente et le réacteur du cycle, qui constitue un verrou scientifique majeur. Pour ce faire, des modèles de comportement dynamique ont été développés pour chacun des composants du cycle, puis pour le cycle complet. A partir de ces modèles, un outil de simulation numérique du comportement dynamique global a été développé. Trois méthodes de contrôle de l'organe de détente ont été proposées (pression de refoulement, vitesse de rotation ou puissance mécanique constante) et intégrées à cet outil de simulation. Ces simulations ont permis de quantifier les effets de la stratégie de pilotage de ce composant sur la dynamique (températures, pressions, débits, puissances) et les performances globales du cycle, en vue d'une application expérimentale.
Download or read book Optimisation de cycles de puissance visant r cup rer et valoriser les rejets thermiques industriels written by Mohammed Khennich and published by . This book was released on 2010 with total page 126 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book Valorisation des rejets thermiques written by Association technique Energie environnement (France) and published by . This book was released on 1985 with total page 116 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book Valorisation des rejets thermiques written by and published by . This book was released on with total page 44 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book Strat gie de mod lisation des syst mes de valorisation nerg tique written by Yunxin Wang and published by . This book was released on 2017 with total page 181 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La consommation énergétique dans l'industrie augmente de nos jours, avec l'amplification des activités industrielles dans le monde. En parallèle, la pénurie des énergies primaires et le réchauffement climatique obligent des exploitations sans cesse des énergies et des techniques alternatives, afin de développer durablement, et de satisfaire l'augmentation de la consommation. Ainsi, l'amélioration de l'utilisation énergétique dans l'industrie devient aussi un sujet important à développer et à étudier. Dans certains sites industriels, les rejets thermiques sont énormément dégagés dans l'environnement sans aucun traitement énergétique. Ses températures sont parfois, beaucoup plus élevées que l'ambiant. La valorisation de ces chaleurs est conseillée, par des systèmes de valorisation, pour la production de chaud, de froid et d'électricité. Ce traitement peut réduire significativement le gaspillage et améliorer l'efficacité énergétique dans l'industrie. C'est pour cette raison, plusieurs projets sont lancés. Le projet VALENTHIN (VALorisation ENergétique des rejets THermiques INdustriels) est pour but d'améliorer l'efficacité énergétique industrielle en valorisant les rejets thermiques ou en développant les processus industriels. Cette thèse concentre sur les études des systèmes de valorisation, particulièrement en ce qui concerne les différentes méthodes de simulation. Dans cette thèse, les bibliographies sont synthétisées, sur les différentes modélisations des systèmes de valorisation, surtout le système à absorption et le cycle de Rankine organique mentionnés dans ce projet. Par conséquent, une stratégie de modélisation est proposée et est montrée, pour les simulations des systèmes en régime permanent et en régime dynamique. Le choix des types de modélisation doit prendre en compte leurs avantages et leurs inconvénients, et aussi les besoins des utilisateurs, pour but de modéliser et développer des systèmes plus aisément et plus efficacement.
Download or read book Exergetic Analysis written by Diogo Queiros Conde and published by Elsevier. This book was released on 2017-11-20 with total page 150 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Exergetic Analysis
