Assas Recherche | Combinaisons huiles/solides pour le stockage thermocline : De l’étude des matériaux au modèle de stockage thermique

Combinaisons huiles/solides pour le stockage thermocline : De l’étude des matériaux au modèle de stockage thermique (Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Molina Sophie

Molina, Sophie

Nom

Molina

Prénom

Sophie

Nationalité

Français

Date de soutenance : 19-09-2018

Directeur(s) de thèse : Bedecarrats Jean-Pierre

Bedecarrats, Jean-Pierre

Nom

Bedecarrats

Prénom

Jean-Pierre

Etablissement de soutenance : Pau

Pau

Nom

Pau

Laboratoire : Laboratoire de thermique, énergétique et procédés (Pau)

Laboratoire de thermique, énergétique et procédés (Pau)

Nom

Laboratoire de thermique, énergétique et procédés (Pau)

- Laboratoire de Génie Thermique Énergétique et Procédés (EA1932)

Laboratoire de Génie Thermique Énergétique et Procédés (EA1932)

Nom

Laboratoire de Génie Thermique Énergétique et Procédés (EA1932)

Ecole doctorale : École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques ; 1995-)

École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques ; 1995-)

Nom

École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques ; 1995-)

Informations générales

Discipline : Énergétique
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Stockage thermique, Thermocline dual-media, Simulation numérique, Huiles thermiques, Vieillissement thermique, Compatibilité, Caractérisation
Mots-clés :

Énergie -- Stockage

Résumé : Ces dernières décennies ont vu le développement exponentiel des technologies de stockage, du fait des contraintes de plus en plus fortes sur le secteur énergétique et les ressources fossiles, suscitant un intérêt croissant de la part des chercheurs et des industriels. Ces technologies trouvent en effet de multiples applications, par exemple en combinaison avec des sources d’énergie renouvelable pour pallier leur intermittence, ou en récupération de chaleur fatale sur les procédés industriels. De nombreux concepts ont été développés à ce jour, et parmi eux la solution thermocline dual-media, qui consiste à stocker l’énergie sous forme thermique dans un réservoir contenant le mélange d’un fluide et d’une matrice solide.C’est sur cette technologie que s’est focalisé le projet Therm’Stock, porté par le groupe CNIM et soutenu par les Investissements d’Avenir de l’ADEME. Ce projet, débuté en 2015, associe cette entreprise à trois laboratoires, dont le Laboratoire de Thermique Energétique et Procédés (LaTEP) de l’Université de Pau et des Pays de l’Adour. La contribution du LaTEP dans le projet a été centrée sur l’étude des matériaux de stockage à utiliser pour le système thermocline envisagé, avec un focus sur les huiles thermiques comme fluide caloporteur.Dans un premier temps, un recensement des huiles disponibles commercialement a été réalisé, afin de sélectionner les fluides répondant aux contraintes du projet Therm’Stock, et notamment à la gamme de température de fonctionnement visée. Les huiles sélectionnées ont ensuite été caractérisées à l’aide du matériel disponible au laboratoire, afin de définir un ordre de priorité pour leur étude. L’huile Jarytherm® DBT s’étant démarquée, c’est ce fluide qui a été choisi pour la suite des analyses.Ces analyses ont porté sur deux aspects d’intérêt pour le stockage thermocline dual-media : le vieillissement du fluide caloporteur, et sa compatibilité avec le matériau de stockage solide. Les études réalisées ont permis d’évaluer l’influence de différents paramètres sur le vieillissement de l’huile (température, durée), ainsi que sa compatibilité avec plusieurs familles de matériaux. Au total, ce sont 15 combinaisons huiles/solides qui ont été testées, sur 18 campagnes d’essai.Deux matériaux solides ont montré une compatibilité intéressante avec l’huile Jarytherm® DBT : l’acier et le verre soda-lime. Afin de compléter l’étude réalisée au laboratoire, ces deux combinaisons ont été introduites et testées dans un pilote de stockage thermocline dual-media, développé et exploité par Bertin Technologies, filiale du groupe CNIM. Certains des résultats obtenus ont été communiqués au LaTEP, et ont permis une étude à échelle pilote des performances du stockage avec les matériaux sélectionnés. Cette analyse a par la suite été complétée par une étude numérique, au travers du développement d’un modèle spécifique de stockage thermique. L’utilisation de ce modèle a permis de confirmer et d’étendre les résultats expérimentaux obtenus sur le pilote de Bertin Technologies, mais également d’intégrer les données de vieillissement générées sur le banc d’essai du laboratoire.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2018PAUU3015
Type de ressource : Thèse

Fiche descriptive