BE895149A - Cycle thermodynamique a gaz pour la refrigeration des centrales solaires a recepteur central - Google Patents
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Description
Cycle thermodynamique à gaz pour la réfrigération des centrales solaires à récepteur central La présente invention se rapporte à une centrale solaire à récepteur central et plus particulièrement à un cycle thermodynamique gazeux favorable pour la réfrigération et la transformation d'énergie calorifique en énergie mécanique et électrique dans une telle centrale. Une centrale solaire à récepteur central se compose d'un champ de miroirs mobiles ou héliostats qui concentrent les rayons du soleil sur un récepteur central situé au dessus d'une tour. La chaleur concentrée sur ce récepteur peut être enlevée par une série de fluides possibles : eau, métaux liquides, sels fondus, gaz. Un des paramètres importants influençant le prix et donc la compétitivité de centrales de ce type est le rendement thermodynamique d'ensemble. En effet, la dimension du champ d'héliostats, qui représente une part importante du coût d'installation, est inversement proportionnelle à ce rendement. Dans une centrale solaire de ce type, le récepteur central est le composant <EMI ID=1.1> fluctuations rapides de température dues aux variations d'ensoleillement [passages nuageux]. Si l'on y ajoutait d'autres fluctuations du coté intérieur, dues par exemple à de l'ébullition et aux variations de niveau de fluide réfrigérant diphasique tel que l'eau, on atteindrait un niveau de chocs thermiques encore plus contraignants. La présente invention propose d'utiliser dans une telle centrale comme caloporteur, un fluide monophasique. Suivant une forme préférentielle de l'invention, ce fluide monophasique est un gaz qui est également utilise comme fluide thermodynamique pour entraîner <EMI ID=2.1> d'autant meilleur que le gaz utilisé est plus imparfait. En effet, le rendement d'un cycle fermé de turbine à gaz dépend fondamentalement de la différence entre son énergie de détente et son énergie de compression; ou pour les gaz imparfaits la compression d'un gaz à basse température demande <EMI ID=3.1> Le gaz imparfait proposé suivant l'invention est le C02. Le C02 est un gaz courant qui est en même temps un gaz bon marché ; ce dernier peut même se liquéfier à température ambiante relativement basse, permettant d'augmenter encore les rendements. Un autre gaz imparfait, tel qu'un gaz dissociant, par exemple le <EMI ID=4.1> Lorsque l'on utilise un cycle à turbine à gaz, on essaie de préférence d'alimenter la turbine avec un fluide dont la température reste aussi constante que possible. Dans le cas d'une centrale électrosolaire, on propose suivant l'invention, l'utilisation d'un stockage thermique qui permet d'éviter des fluctuations importantes pendant des périodes nuageuses. L'utilisation d'un stockage thermique constitué de tubes scellés contenant un alliage métallique à changement de phase, permet de garder constante la température du gaz à l'admission de la turbine, aussi longtemps que l'alliage reste liquide. Une application de l'invention est donnée ci-après â titre nullement limitatif. En se référant aux figures, celles-ci représentent un schéma du circuit du caloporteur [fig. 1] d'une centrale solaire à récepteur central et le cycle thermodynamique gazeux [fig. 2] y afférent. La figure 1 montre la tour 1 supportant le récepteur central 2 d'une centrale <EMI ID=5.1> Ce C02 est circulé à l'aide des compresseurs 3 et 8. Le C02 réchauffé est envoyé à une turbine à gaz 4, où il est détendu produisant ainsi de l'énergie mécanique. Ce C02 détendu n'étant pas suffisamment froid pour être recomprimé est refroidi dans un récupérateur 5 et ensuite par deux sources froides 6 et 7 avant d'être comprimé en 2 étapes par les compresseurs 3 et 8 et renvoyé au récepteur 2 via le récupérateur 5. Le cycle thermodynamique du fluide est donné dans le diagramme figurant comme figure 2. Il donne en abscisse les entropies et en ordonnée les températures. Les lettres de références qui sont aussi reprises dans la figure 1 correspondent aux points suivants : a. sortie second étage compresseur b. sortie récupérateur (branche primaire) c. sortie récepteur d. sortie turbine e. sortie récupérateur (branche secondaire) f. sortie premier refroidisseur g. sortie premier étage compresseur h. sortie second refroidisseur. Revenant à la figure 1, celle-ci montre également le circuit de stockage thermique 10, constitué par des vannes, des conduites et l'unité de stockage thermique. Le schéma comporte, en outre, un alternateur 9 pouvant transformer l'énergie mécanique en énergie électrique. <EMI ID=6.1> peut favorablement être incorporé dans la tour elle-même. Revendications. 1. Centrale solaire à récepteur central caractérisé en ce que la chaleur <EMI ID=7.1> fermé.
Claims (1)
- 2. Centrale solaire suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le <EMI ID=8.1>3. Centrale solaire suivant la revendication 1 caractérisée en ce que lecircuit comporte un circuit de stockage thermique.4. Centrale solaire suivant la revendication 3 caractérisée en ce que lecircuit de stockage comporte des tubes scellés contenant un alliage à température de fusion adéquate.5. Centrale solaire suivant la revendication 1 caractérisée en ce que lecircuit est incorporé dans la tour du récepteur.6. Centrale solaire suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le<EMI ID=9.1>
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE1/10655A BE895149A (fr) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | Cycle thermodynamique a gaz pour la refrigeration des centrales solaires a recepteur central |
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Publications (1)
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| BE895149A true BE895149A (fr) | 1983-03-16 |
Family
ID=25660153
Family Applications (1)
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| BE1/10655A BE895149A (fr) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | Cycle thermodynamique a gaz pour la refrigeration des centrales solaires a recepteur central |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| BE (1) | BE895149A (fr) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2899399A1 (fr) * | 2014-01-28 | 2015-07-29 | Alstom Technology Ltd | Centrale solaire |
| WO2016193510A1 (fr) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Centrale solaire à puissance à haute efficacité et son procédé de fonctionnement |
| IT201900000823A1 (it) * | 2019-01-18 | 2020-07-18 | Univ Della Calabria | Impianto solare a concentrazione che realizza un ciclo Joule-Brayton chiuso |
-
1982
- 1982-11-26 BE BE1/10655A patent/BE895149A/fr not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2899399A1 (fr) * | 2014-01-28 | 2015-07-29 | Alstom Technology Ltd | Centrale solaire |
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| IT201900000823A1 (it) * | 2019-01-18 | 2020-07-18 | Univ Della Calabria | Impianto solare a concentrazione che realizza un ciclo Joule-Brayton chiuso |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RE | Patent lapsed |
Owner name: BELGONUCLEAIRE Effective date: 19861130 |