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Cea stage thermo pdf Stage Ingénieur Master en au CEA Grenoble Stockage de chaleur pour centrale solaire à concentration Conception d ? un réservoir thermocline de grande capacité Contact Raphael Couturier CEA-Grenoble raphael couturier cea fr Contexte Le

Stage Ingénieur Master en au CEA Grenoble Stockage de chaleur pour centrale solaire à concentration Conception d ? un réservoir thermocline de grande capacité Contact Raphael Couturier CEA-Grenoble raphael couturier cea fr Contexte Le stockage de chaleur est d ? actualité pour de nombreux développements dans le domaine de l ? énergie la production d ? électricité par des centrales solaires thermodynamiques ou le stockage d ? électricité en sont des exemples concrets Pour une centrale solaire le stockage direct de la chaleur en sortie du champ solaire est très adapté et permet de mieux gérer la production dans le temps stabilité durée ou ajustement à la demande Pour assurer cette fonction de stockage de chaleur di ?érents systèmes de stockage peuvent être envisagés en fonction des phénomènes physiques mis en jeu stockage par chaleur sensible solide ou liquide stockage par chaleur latente stockage thermochimique Problématique du stockage thermocline ? par chaleur sensible Le CEA développe depuis plusieurs années un système de stockage sensible dont le principe est de stocker la chaleur dans un réservoir unique nommé thermocline ? Ce type de stockage est basé sur la création dans le réservoir d ? une zone chaude d ? une zone froide et d ? une zone intermédiaire de faible étendue appelée thermocline ? Outre l ? avantage du réservoir unique à l ? inverse des systèmes avec réservoirs remplis alternativement de uide chaud et froid le stockage thermocline réduit de la quantité de uide thermique nécessaire au pro ?t d ? un matériau de remplissage peu onéreux roche Le stockage de chaleur est donc e ?ectué à la fois dans le uide caloporteur et dans un lit de roches Le lit de roches améliore de plus la ségrégation du uide chaud et du uide froid en diminuant les e ?ets de remélange au sein du réservoir Le uide caloporteur est introduit par le haut du réservoir lors de phases de stockage et par le bas du réservoir lors des phases de déstockage L ? objectif est de créer un piston thermique ? c'est-à- dire l ? avancée d ? un front thermique le plus mince possible et uniforme transversalement Cela permet de maintenir des températures constantes en sortie de réservoir lors des phases de charge et de décharge ce qui est crucial pour le couplage à l ? organe de conversion électrique de la centrale solaire Les réservoirs thermocline ? sont soumis au phénomène du thermal ratcheting ? lors des phases de chau ?e C la cuve se dilate et le lit de roche descend ? pour occuper l ? espace libéré Lors des phases de refroidissement la cuve se contracte et se retrouve contrainte par le lit de roches tassé Le dimensionnement d ? une cuve doit donc trouver un équilibre entre la tenue mécanique liée au thermal ratchteting ? qui oriente vers des géométries plutôt plates a ?n de diminuer le rapport H D et l ? hydraulique qui oriente vers des géométries de type cigare a ?n