Thèse soutenue

Procédé à sorption solide/gaz pour le transport de chaleur et de froid à longue distance

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Auteur / Autrice : Julien Berthiaud
Direction : Nathalie Mazet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Énergétique et génie des procédés
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Perpignan
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan ; 1999-....)
Jury : Président / Présidente : Michel Sardin
Examinateurs / Examinatrices : Driss Stitou, Lingai Luo, Az-Eddine Khalfi
Rapporteurs / Rapporteuses : André Lallemand, Didier Lecomte

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le transport de froid ou de chaleur sur longues distances constitue un enjeu majeur d’un point de vue énergétique, économique (valorisation de rejets thermiques) et environnemental (diminution des émissions de CO2). Jusqu’à présent, le transport d’énergie est basé sur la chaleur sensible (eau chaude) ou latente (vapeur). En raison de leurs importantes déperditions thermiques, ces réseaux se limitent aux réseaux urbains (<10km). D’autres systèmes, basés sur des processus endo/exothermiques, permettent un transport d’énergie à plus longue distance. Notre étude s’intéresse en particulier aux procédés thermochimiques utilisant des réactions chimiques renversables solide/gaz : le fluide transporté est du gaz à température ambiante. La première partie du manuscrit décrit les potentialités des procédés thermochimiques : températures de fonctionnement et rendements énergétiques. La partie du procédé relative au transport, est étudiée pour comprendre la gestion et de l’impact du transport du fluide sur les performances du procédé. Une comparaison avec les réseaux de chaleur sensible est également réalisée. La deuxième partie s’intéresse au couplage de deux procédés thermochimiques en cascade thermique. Ce nouveau procédé présente des performances idéales, énergétiques et températures de fonctionnement, supérieures à celles des procédés classiques. Ce système innovant met en jeu un nouveau réacteur : réacteur autotherme. L’analyse théorique du fonctionnement cyclique et énergétique de ce réacteur est décrite. Une étude expérimentale est réalisée : la conception, la construction du prototype et les résultats expérimentaux sont détaillées