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Coulis d'hydrates : Valorisation des hydrates de gaz pour la réalisation de nouveaux fluides frigoporteurs diphasiques - Année 2

Résumé : Environ 15 % de l'énergie consommée aujourd'hui dans les pays industrialisés concerne la production de froid. L'amélioration des performances des machines frigorifiques est donc un enjeu essentiel dans le contexte actuel d'utilisation rationnelle de l'énergie. Depuis plusieurs années, les fluides frigorigènes de type CFC (chlorofluorocarbone) responsables en partie de la dégradation de la couche d'ozone ont été remplacés par les fluides de type HFC (hydrofluorocarbone), mais ces derniers sont classés parmi les gaz à effet de serre, réglementés par le protocole de Kyoto (1997). De nombreux travaux portent ainsi actuellement sur la réduction de la charge des frigorigènes dans les installations. Une alternative envisagée à la production de froid classique par réfrigération primaire consiste à confiner la machine frigorifique, puis à transporter le froid depuis la salle des machines jusqu'à son lieu d'utilisation par le biais d'un fluide frigoporteur neutre pour l'environnement. La réfrigération secondaire génère néanmoins des dégradations énergétiques dans le système dues à l'utilisation de pompes de circulation dans le circuit secondaire et à des niveaux de température bas dans les échangeurs (évaporateur du circuit primaire). Une manière d'atténuer ces pertes consiste à utiliser à la place du fluide frigoporteur monophasique classique un fluide frigoporteur diphasique (FFD) constitué de particules solides (matériau à changement de phase) en suspension dans une phase liquide de transport. On valorise ainsi la chaleur latente de changement de phase des particules solides plus importante que la chaleur sensible du fluide monophasique. Actuellement, les FFD les plus courants sont les coulis de glace. Cependant, leurs générateurs s'avèrent limités en puissance pour des raisons de dimensionnement puisqu'ils reposent sur des procédés mécaniques de raclage (échangeurs à surface raclée ou brossée). Le développement efficace de la réfrigération secondaire repose donc en partie sur l'élaboration de FFD contenant des matériaux à changement de phase (MCP) générés par voie non mécanique. L'objectif de ce travail concerne l'étude de ces MCP constitués d'hydrates. La première partie de l'étude rappelle les résultats de mesure d'enthalpie de dissociation d'un mélange glace-hydrate de CO2 obtenus sur un dispositif d'ATD et présente une validation de ces résultats par une approche DSC. La seconde étape concerne la modélisation des équilibres de phases permettant de prédire les conditions d'existence des hydrates. Enfin, la dernière partie s'intéresse à l'analyse spectrale des hydrates afin de déterminer leurs structures.
Document type :
Conference papers
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https://hal.inrae.fr/hal-02589270
Contributor : Migration Irstea Publications Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Friday, May 15, 2020 - 1:21:17 PM
Last modification on : Wednesday, May 11, 2022 - 12:06:07 PM

Identifiers

  • HAL Id : hal-02589270, version 1
  • IRSTEA : PUB00021979

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Citation

Laurence Fournaison, Anthony Delahaye, I. Chatti, S. Marinhas, J.P. Petitet, et al.. Coulis d'hydrates : Valorisation des hydrates de gaz pour la réalisation de nouveaux fluides frigoporteurs diphasiques - Année 2. Programme Energie CNRS, La Hague, 22-25 nov. 2004, 2004. ⟨hal-02589270⟩

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