cogÉnÉration ÉnergÉtique & climatisation … · climatisation solaire dalia si ahmed ......
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COGÉNÉRATION ÉNERGÉTIQUE &
CLIMATISATION SOLAIRE
Dalia SI AHMEDLaboratoire des Sciences pour l’environnement UMR CNRS 6134 SPE – Energies Renouvelables
Thèse dirigée par:
Pr. Christian CRISTOFARI (UDCCP)
Dr. Nadia LALAOUI (USTHB)
Journée des Doctorants JDD 2016 - Università di Corsica Pasquale PaoliEcole Doctorale « Environnement et Société » (ED 377)
Introduction
Contexte de l’étude
Froid solaire
Modélisation & Simulation
Conclusion & Perspectives
SOMMAIRE
Cogénération énergétique & climatisation solaire – Dalia SI AHMED – JDD 2016
Chapitre 1
INTRODUCTION
INTRODUCTION
Production d’électricité
CORSE
ALGÉRIE
Centrales
thermiques
42%
Générateurs
au gaz naturel
97%
Carte solaire de l’Europe et du Bassin Méditerranéen
ww
w.te
csol.fr
Cogénération énergétique & climatisation solaire – Dalia SI AHMED – JDD 2016
INTRODUCTION
COGÉNÉRATION
TRIGÉNÉRATION
MICRO-COGÉNÉRATION
AVANTAGES & INCONVÉNIENTS
Rendement optimisé
Pertes d'énergie moindres
Durée de vie des combustibles fossiles accrue
Émission de gaz à effet de serre limitée
Proximité des consommateurs
+-
+++
ChauffageÉlectricité
Cogénération énergétique & climatisation solaire – Dalia SI AHMED – JDD 2016
INTRODUCTION
COGÉNÉRATION
TRIGÉNÉRATION
MICRO-COGÉNÉRATION
AVANTAGES & INCONVÉNIENTS
Rendement optimisé
Pertes d'énergie moindres
Durée de vie des combustibles fossiles accrue
Émission de gaz à effet de serre limitée
Proximité des consommateurs
+-
+++
RefroidissementChauffageÉlectricité
Cogénération énergétique & climatisation solaire – Dalia SI AHMED – JDD 2016
INTRODUCTION
COGÉNÉRATION
TRIGÉNÉRATION
MICRO-COGÉNÉRATION
AVANTAGES & INCONVÉNIENTS
Rendement optimisé
Pertes d'énergie moindres
Durée de vie des combustibles fossiles accrue
Émission de gaz à effet de serre limitée
Proximité des consommateurs
+-
+++
RefroidissementChauffageÉlectricité P<35 kW
Cogénération énergétique & climatisation solaire – Dalia SI AHMED – JDD 2016
CONTEXTE DE L’ÉTUDE
Chapitre 2
MISSION HYDROGÈNE RENOUVELABLE POUR L’INTÉGRATION AU RÉSEAU ELECTRIQUE
CONTEXTE DE L’ÉTUDE
Cogénération énergétique & climatisation solaire – Dalia SI AHMED – JDD 2016
2012 20 M € 550 kWc 30%Taux d’insertion
des ENRPuissance PVBudgetInauguration
MISSION HYDROGÈNE RENOUVELABLE POUR L’INTÉGRATION AU RÉSEAU ELECTRIQUE
CONTEXTE DE L’ÉTUDE
Cogénération énergétique & climatisation solaire – Dalia SI AHMED – JDD 2016
RÔLES DE LA PLATEFORME
Écrêtage des pics de consommation,
Atténuation des variations de production,
Limitation des surtensions.
2012 20 M € 550 kWc 30%Taux d’insertion
des ENRPuissance PVBudgetInauguration
OBJECTIF
Valoriser la chaleur de la pile à combustible pour la production
de froid.
SOUS SYSTÈME DE CHALEUR
DE LA PILE A COMBUSTIBLE
50 °C
2 m3/h
800 kWh/j
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Chapitre 3
FROID SOLAIRE
FROID SOLAIRE
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Technologies du
froid solaire
Photovoltaïque Absorption
Adsorption Dessiccation
FROID SOLAIRE
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CLIMATISATION SOLAIRE
PAR ADSORPTION
Adsorption Compression chimique
Types d’adsorption:
- Physisorption : liaisons de Van Der Walls
- Chimisorption : liaisons ioniques & covalentes
Inve
nSo
r
FROID SOLAIRE
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CLIMATISATION SOLAIRE
PAR ADSORPTION
Adsorption Compression chimique
Types d’adsorption:
- Physisorption : liaisons de Van Der Walls
- Chimisorption : liaisons ioniques & covalentes
Inve
nSo
r
FROID SOLAIRE
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CLIMATISATION SOLAIRE
PAR ADSORPTION
Taille
Poids
Coût
Alimentation inépuisable
Peu de maintenance
Écologique
Silencieux
++
+
+
---
AVANTAGES & INCONVÉNIENTS
Adsorption Compression chimique
Types d’adsorption:
- Physisorption : liaisons de Van Der Walls
- Chimisorption : liaisons ioniques & covalentes
Inve
nSo
r
Chapitre 4
MODELISATION
& SIMULATION
MODELISATION & SIMULATION
Choix du logiciel de simulation
Logiciel de
simulationModèle Adsorbeur
Pompe à chaleur &
AuxiliairesRégime Dynamique
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MODELISATION & SIMULATION
Équations
Bilan énergétique
Bilan massique
Equilibre thermodynamique
Coefficient de performance
MODÉLISATION
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MODELISATION & SIMULATION
Équations
Bilan énergétique
Bilan massique
Equilibre thermodynamique
Coefficient de performance
MODÉLISATION SIMULATION
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MODELISATION & SIMULATION
Équations
Bilan énergétique
Bilan massique
Equilibre thermodynamique
Coefficient de performance
MODÉLISATION SIMULATION RÉSULTATS
CONCLUSION &
PERSPECTIVES
Chapitre 5
CONCLUSION & PERSPECTIVES
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Etat de l’artEtude de
l’adsorption
Etude du climatiseur
solaire
Etude de MYRTE et du
SSCHA
Combinaison des deux procédés
Validation expérimentale
Analyse technico -
économique
DÉROULEMENT DE LA THÈSE
2014 2016 20172015
CONCLUSION & PERSPECTIVES
Cogénération énergétique & climatisation solaire – Dalia SI AHMED – JDD 2016
Etat de l’artEtude de
l’adsorption
Etude du climatiseur
solaire
Etude de MYRTE et du
SSCHA
Combinaison des deux procédés
Validation expérimentale
Analyse technico -
économique
DÉROULEMENT DE LA THÈSE
2014 2016 20172015
CONCLUSION & PERSPECTIVES
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CONCLUSION & PERSPECTIVES
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CONCLUSION & PERSPECTIVES
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Merci de votre
attention
ANNEXES
CONTEXTE DE L’ÉTUDE
Plateforme MYRTE
• Champ de panneaux photovoltaïques de 3700 m²
• Electrolyseurs produisant du H2 avec un débit de 40 Nm3h-1
• Réservoirs de stockage d’O2 et de H2 de 28 m3 à 35 bars
• Piles à Combustibles d’une puissance nominale de 210 kW
• Système de gestion de pertes thermiques de 800 kWh/jour
• Différents outils de contrôle et de conversion électrique
Cogénération énergétique & climatisation solaire – Dalia SI AHMED – JDD 2016
ETAT DE L’ART
• Conception de systèmes compacts,
• Optimisation des procédés pour une meilleure efficacité,
• Etude de nouveaux couples Adsorbat/Adsorbant,
• Valorisation des chaleurs résiduelles,
FROID SOLAIRE
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MODELISATION & SIMULATION