Bioénergétique : Libre accès

Abstrait

Augmentation de l'efficacité du cycle de Rankine grâce à la récupération régénérative de la chaleur historiquement rejetée_rev2

Johan Enslin

L'extraction de vapeur des turbines à cycle Rankine afin de chauffer l'eau de chaudière à haute pression dans une série de réchauffeurs d'alimentation est une pratique courante pour augmenter l'efficacité thermodynamique des cycles. Les cycles régénératifs sont ainsi formés, qui constituent la base de la plupart des cycles Rankine de production d'énergie modernes utilisés par les services publics d'électricité du monde entier. En utilisant les principes du transformateur de chaleur à absorption (AHT), des pompes à chaleur hybrides à alimentation thermique ont été développées récemment, ce qui permet d'utiliser ces pompes à chaleur pour récupérer la chaleur rejetée des condenseurs Rankine afin de fournir l'énergie nécessaire au chauffage de l'eau d'alimentation, ce qui permet de générer de l'énergie supplémentaire à partir de la vapeur d'extraction (utilisée historiquement), sans nécessiter d'ajout de chaleur supplémentaire dans la chaudière. L'efficacité du cycle est donc accrue. Comme les pompes à chaleur de type transformateur de chaleur hybride AHT peuvent générer des températures plus élevées que la température d'évaporation de la chaudière dans certains cycles Rankine à basse température, il est possible qu'une partie beaucoup plus importante de la chaleur rejetée dans le condenseur puisse être récupérée et réutilisée de manière régénérative dans le cycle. Cette régénération améliorée donne lieu à l'efficacité thermodynamique extrêmement élevée obtenue par le cycle de puissance REHOS. Ces transformateurs de chaleur à chaleur de solution (HOS) ne peuvent pratiquement être utilisés que dans des plages de température limitées, en fonction des paramètres critiques de température et de pression des mélanges de milieux binaires utilisés, par exemple NH3-in-Aqua peut être pratique uniquement entre -30°C et +140°C, ce qui le rend idéal pour les systèmes ORC utilisés par exemple pour la production d'énergie géothermique.