Étude de stockage de la chaleur fatale issue de procédés industriels à hautes températures en lit fluidisé
L’augmentation continue des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère impose le développement de solutions technologiques durables visant à améliorer l’efficacité énergétique des procédés industriels pour réduire les émissions. Dans ce contexte, ces travaux portent sur la valorisation de la chaleur fatale produite par des installations fonctionnant à hautes températures, en particulier via des systèmes de récupération et de stockage thermique. L’étude présentée ici s’intéresse plus spécifiquement aux mécanismes de transfert thermique entre les unités de captation à mousse poreuse et le stockage à lit fluidisé. Le premier objectif de ce travail est d’évaluer les performances globales du système au travers de deux paramètres principaux : (i) la quantité d’énergie stockée sur une durée donnée, et (ii) la température atteinte au sein du module de stockage. Le second objectif est le développement de modèles réduits afin de permettre le pilotage en temps réel du système énergétique. Pour réaliser cette étude un banc expérimental dédié à l’étude du stockage thermique sur des lits fluidisés a été développé au sein du LEMTA. Il est capable de fournir un flux d’air chauffé à plus de 200 degC avec un débit de 48 m3/h (800 L/min), permettant ainsi de caractériser les phénomènes de transfert et l’accumulation thermique au sein du sable. Pour compléter l’étude nous disposons d’une seconde installation expérimentale qui intègre un échangeur de chaleur poreux basé sur des mousses métalliques à cellules de Kelvin. Ce dispositif vise à étudier le captage de la chaleur à haute température en prenant en compte les interactions couplées entre conduction, convection et rayonnement. Comparés aux échangeurs de géométrie traditionnelle, ces échangeurs poreux présentent un potentiel d’amélioration significatif des performances thermiques, ouvrant la voie à des systèmes plus compacts et mieux adaptés aux contraintes industrielles.
Work In Progress