Conception d'un procédé thermochimique de congélation solaire à partir de chaleur basse température

Abstract

National audienceUn système de production de froid très basse température (de l'ordre de -30°C) a été conçu en utilisant uniquement de la chaleur disponible à basse température (de l'ordre de 70°C) et issue de capteurs solaires plans. Le procédé original défini dans ce but met en oeuvre 2 dipôles thermochimiques fonctionnant en parallèle et produisant du froid en cascade. Le sel réactif sélectionné pour cette utilisation est le BaCl2, réagissant avec l'ammoniac. Le procédé fonctionne de façon discontinue, avec une phase diurne de régénération (haute pression) et une phase nocturne de production de froid (basse pression). Une modélisation dynamique mettant en oeuvre l'ensemble des différentes composantes du système permet de simuler son fonctionnement sur une journée puis sur l'ensemble de l'année en prenant en compte les phases transitoires du fonctionnement. La simulation du procédé a permis de faire évoluer sa conception pour contrôler les échanges gazeux entre les différentes parties du système. Par ailleurs, un dimensionnement optimal (fonctionnement d'avril à septembre) du système et d'un stockage de froid par matériau à changement de phase a été atteint en fonction de la position géographique et des données météorologiques du site. Ce concept original de production de froid à -30°C permet d'atteindre un rendement énergétique de l'ordre de 11%, ce qui est comparable aux performances des procédés de production de froid solaire existants, mais pour des températures de l'ordre de -10°C. Un prototype de chambre froide de 566l pour la conservation des aliments congelés est en cours de construction pour valider la modélisation réalisée et démontrer la faisabilité du procédé de congélation utilisant des capteurs solaire plans simples