Intégration d'un procédé de stockage thermochimique à une centrale solaire thermodynamique : de l'expérimentation à l'échelle matériau aux performances énergétiques à l'échelle système

High-temperature heat storage processes using thermochemical solid/gas reaction exhibit great interest for applications in solar thermodynamic power plants. The reactive pair CaO/Ca(OH)2 is suitable for this recovery step application ranging from 350 to 550°C within steam pressures from 0.2 to 2 bar. Heat and mass transfer Ca(OH)2+GNE beds parameters were evaluated through correlations and experimentations. Experiments achieved recovery reaction powers above 200kW.m-3 for compatible durations with solar power plants (1 to 15 hours). A 2D model was developed, validated and exploited to study the coupled influences of different parameters on the performance of TCS. Finally, the benefit of different configurations of TCS integration within the solar power plant have been highlighted in terms of thermal performances and sources and sinks power exchanges.Les procédés de stockage de chaleur haute température par voie thermochimique solide/gaz présentent un grand intérêt pour des applications à des centrales solaires thermodynamiques. Le couple réactif CaO/Ca(OH)2 est adapté à cette application pour des déstockages entre 350 et 550°C sous des pressions de vapeur entre 0,2 et 2bar. Les paramètres de transferts de chaleur et de masse de lits de Ca(OH)2+GNE ont été évalués au travers de corrélations et d'expérimentations. Des expérimentations ont permis d'atteindre des puissances en réaction de déstockage supérieures à 200kW.m-3 pour des durées compatibles avec les centrales solaires (1 à 15h). Un modèle 2D a été développé, validé et exploité afin d'étudier les influences couplées des différents paramètres sur les performances du TCS. Enfin, l'intérêt de différentes configurations d'intégration du TCS dans la centrale solaire ont été mis en évidence en termes de performances et de puissances thermiques échangées avec les sources et puits

Integration of a thermochemical storage process in a concentrated solar power plant : from experiments at material scale to energy performances at process scale

Les procédés de stockage de chaleur haute température par voie thermochimique solide/gaz présentent un grand intérêt pour des applications à des centrales solaires thermodynamiques. Le couple réactif CaO/Ca(OH)2 est adapté à cette application pour des déstockages entre 350 et 550°C sous des pressions de vapeur entre 0,2 et 2bar. Les paramètres de transferts de chaleur et de masse de lits de Ca(OH)2+GNE ont été évalués au travers de corrélations et d'expérimentations. Des expérimentations ont permis d'atteindre des puissances en réaction de déstockage supérieures à 200kW.m-3 pour des durées compatibles avec les centrales solaires (1 à 15h). Un modèle 2D a été développé, validé et exploité afin d'étudier les influences couplées des différents paramètres sur les performances du TCS. Enfin, l'intérêt de différentes configurations d'intégration du TCS dans la centrale solaire ont été mis en évidence en termes de performances et de puissances thermiques échangées avec les sources et puits.High-temperature heat storage processes using thermochemical solid/gas reaction exhibit great interest for applications in solar thermodynamic power plants. The reactive pair CaO/Ca(OH)2 is suitable for this recovery step application ranging from 350 to 550°C within steam pressures from 0.2 to 2 bar. Heat and mass transfer Ca(OH)2+GNE beds parameters were evaluated through correlations and experimentations. Experiments achieved recovery reaction powers above 200kW.m-3 for compatible durations with solar power plants (1 to 15 hours). A 2D model was developed, validated and exploited to study the coupled influences of different parameters on the performance of TCS. Finally, the benefit of different configurations of TCS integration within the solar power plant have been highlighted in terms of thermal performances and sources and sinks power exchanges

REACTEUR THERMOCHIMIQUE POUR STOCKAGE THERMIQUE : ANALYSE DU FONCTIONNEMENT LOCAL

International audienceLes procédés thermochimiques impliquant des réactions renversables solide/gaz permettent de réaliser des systèmes intéressants de stockage thermique, de densités énergétiques élevées (100-600 kWh/m 3 de matériau réactif). Des applications sont envisagées depuis le stockage intersaisonnier pour le chauffage de l'habitat jusqu'aux centrales solaires à concentration, et étudiées à PROMES. Au-delà des prototypes de démonstration, cette communication est focalisée sur l'analyse du fonctionnement local de tels réacteurs thermochimiques. Elle est basée sur le suivi des variables d'états (avancement global, température et pression locales) dans les lits réactionnels mis en oeuvre dans deux systèmes, expérimentés sous différentes contraintes opératoires thermodynamiques. L'analyse porte sur la stabilité des réactions au cours des cycles successifs à partir des avancements globaux de réactions, sur les profils de température et les déplacements des fronts réactionnels, les pressions aux bornes des lits réactifs, les perméabilités et leurs fortes variations. Ces conclusions sont importantes pour l'analyse des limitations principales à la transformation de tels lits réactifs, en particulier dans l'objectif de maximiser la densité énergétique des procédés de stockage thermique les mettant en oeuvre

New fuzzy EWMA control charts for monitoring phase II fuzzy profiles

In many quality control applications, the quality of a process or product is explained by the relationship between response variable and one or more explanatory variables, called a profile. In this paper, a new fuzzy EWMA control chart for phase II fuzzy profile monitoring is proposed. To this end, we extend EWMA control charts to its equivalent Fuzzy type and then implement fuzzy ranking methods to determine whether the process fuzzy profile is under or out of control. The proposed method is capable of identifying small changes in process under condition of process profile explaining parameters vagueness, roughness and uncertainty. Determining the source of changes, this method provides us with the possibility of recognizing the causes of process transition from stable mode, removing these causes and restoring the process stable mode