Author: Kokouvi Edem N'Tsoukpoe
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Le stockage de l'énergie solaire thermique s'avère aujourd'hui nécessaire si on veut atteindre une meilleure efficacité et une utilisation à grande échelle de cette ressource. Le stockage sous forme de potentiel chimique se révèle être adapté au stockage de chaleur sur le long terme (cycles saisonniers ou pluriannuels) parce qu'il présente les moindres pertes thermiques par rapport au stockage sensible ou latent. Malgré les avancées significatives faites ces dernières années dans ce domaine, il n'existe pas aujourd'hui de système achevé dédié à ce type de stockage. Le but du présent travail est de démontrer la faisabilité d'un procédé de stockage de chaleur solaire à long terme par absorption pour le chauffage des bâtiments. La chaleur est stockée en été grâce à la désorption et restituée en hiver à travers l'absorption. Une analyse multicritère portant des couples de sorption possibles a permis d'identifier le couple LiBr-H2O pour la démonstration de faisabilité du concept. Il a été montré que la cristallisation d'une partie de la solution permet de multiplier par trois la densité de stockage énergétique et donc d'améliorer la compétitivité du procédé. Un modèle dynamique a été développé pour dimensionner et simuler les performances du système sous différentes conditions opératoires. De nombreuses simulations paramétriques ont permis de discuter de l'influence de différents paramètres et aspects du contrôle du procédé. Cela a donné lieu à la conception et au dimensionnement d'un prototype de démonstration capable de stocker 8 kWh de chaleur et de produire une puissance moyenne de chauffage de 1 kW. Ce prototype a été construit et expérimenté en fonctionnement statique et dynamique sur un banc d'essai, dans des conditions compatibles avec une installation solaire domestique. La faisabilité de la charge du procédé a ainsi été démontrée. L'absorption durant la phase de décharge est effective bien que des problèmes, dus notamment à une conception inadaptée de l'absorbeur, n'ont pas permis d'assurer la restitution de la chaleur. Différents aspects tels que la stratification et la circulation de la solution dans son réservoir ont également été abordés. La confrontation du modèle et des résultats expérimentaux a ainsi été réalisée et discutée.
Author: Armand Fopah Lele
Publisher: Springer
ISBN: 3319412280
Category : Science
Languages : en
Pages : 220
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The book offers a comprehensive report on the design and optimization of a thermochemical heat storage system for use in buildings. It combines theoretical and experimental work, with a special emphasis on model-based methods. It describes the numerical modeling of the heat exchanger, which allows recovery of about two thirds of the waste heat from both solar and thermal energy. The book also provides readers with a snapshot of current research on thermochemical storage systems, and an in-depth review of the most important concepts and methods in thermal management modeling. It represents a valuable resource for students, engineers and researchers interested in thermal energy storage processes, as well as for those dealing with modeling and 3D simulations in the field of energy and process engineering.
Author: Nolwenn Le Pierrès
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1789451345
Category : Science
Languages : en
Pages : 260
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Heat and Cold Storage 2 focuses on thermochemical sorption storage processes – that is, absorption, adsorption and chemical sorption. This book first analyzes the principles of sorption and defines the criteria for selecting the materials to be used, before presenting the three sorption storage technologies. It details the functioning of the absorption cycle in order to highlight the future challenges of this method. Next, the book examines storage by physical adsorption. Then, it presents the fundamentals of this phenomenon and a description of solid-gas adsorption cycles and systems, followed by a number of examples of prototype installations. Finally, the book describes the phenomenon of heat storage by chemical sorption from the scale of the reactive material to the scale of the process, before putting the state of the art of possible improvements into perspective and illustrating various applications.
Author: Bent Sorensen
Publisher: Academic Press
ISBN: 0124095496
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 400
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While solar is the fastest-growing energy source in the world, key concerns around solar power's inherent variability threaten to de-rail that scale-up . Currently, integration of intermittent solar resources into the grid creates added complication to load management, leading some utilities to reject it altogether, while other operators may penalize the producers via rate increases or force solar developers to include storage devices on-site to smooth out power delivery at the point of production. However these efforts at mitigation unfold, it is increasingly clear to parties on all sides that energy storage will be pivotally important in the drive to boost the integration of variable renewable sources into power infrastructures across the globe. Thoughtfully implemented storage technologies can reduce peak demand, improve day-to-day reliability, provide emergency power in case of interrupted generation, reduce consumer and utility costs by easing load balance challenges, decrease emissions, and increase the amount of distributed and renewable energy that makes it into the grid. While energy storage has long been an area of concern for scientists and engineers, there has been no comprehensive single text covering the storage methods available to solar power producers, which leaves a lamentable gap in the literature core to this important field. Solar Energy Storage aims to become the authoritative work on the topic, incorporating contributions from an internationally recognized group of top authors from both industry and academia, focused on providing information from underlying scientific fundamentals to practical applications, and emphasizing the latest technological developments driving this discipline forward. - Expert contributing authors explain current and emergent storage technologies for solar, thermal, and photovoltaic applications - Sheds light on the economic status of solar storage facilities, including case studies of the particular challenges that solar energy systems present to remote locations - Includes information on: chemical storage mechanisms, mechanical storage tactics, pumped hydro, thermal storage, and storage strategies for systems of all sizes—from centralized utilities to distributed generation
Author: Kokouvi Edem N'Tsoukpoe
Publisher: Presses Academiques Francophones
ISBN: 9783838188973
Category :
Languages : fr
Pages : 336
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Le stockage solaire thermique a long terme s'avere necessaire si on veut atteindre une meilleure efficacite energetique. Le procede de stockage de chaleur par absorption etudie ici est dedie au chauffage du batiment. L'analyse theorique de ce procede, utilisant le LiBr H2O comme couple d'absorption, a ete faite a partir de sa simulation dynamique. Elle indique qu'on peut atteindre une densite de stockage de plus de 300 kWh/t de LiBr lorsqu'on admet la cristallisation dans le stockage. Un prototype a alors ete concu et teste dans des conditions compatibles avec une installation domestique. La faisabilite de la charge du procede a ainsi ete demontree. L'absorption durant la phase de decharge est effective bien que des problemes, dus a une conception inadaptee de l'absorbeur, n'ont pas permis d'assurer la restitution de la chaleur. Cet ouvrage s'adresse aux chercheurs en Energetique s'interessant aux procedes de stockage thermique a long terme par sorption ou par voie thermochimique. Les doctorants en Energetique ou Genie de Procedes, concernes par la modelisation et la simulation dynamique, la conception et l'evaluation experimentale d'un prototype y trouveront une aide precieuse.
Author: Emeline Lefebvre
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Languages : fr
Pages : 0
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Le potentiel de l'énergie solaire comme énergie renouvelable a été largement démontré depuis plusieurs années. Le stockage inter-saisonnier de cette énergie peut être réalisé au moyen d'un nouveau procédé basé sur l'absorption de la vapeur d'eau par une solution saline. L'innovation de ce procédé réside en la cristallisation du sel dans la cuve de stockage pour optimiser les capacités de stockage. Une étude préalable a été réalisée en utilisant le bromure de lithium (LiBr) comme absorbant avec des rendements thermiques très encourageants. Toutefois, son prix élevé ne permet pas d'envisager son utilisation dans un procédé industriel. L'objectif de cette thèse est d'évaluer et de déterminer de nouveaux couples d'absorption potentiellement utilisables industriellement dans ce procédé. Le premier chapitre présente une étude bibliographique des procédés de stockage, plus particulièrement ceux basés sur l'absorption. Les deuxième et troisième chapitres présentent les propriétés thermodynamiques des sels, obtenues par des mesures calorimétriques et de pressions de vapeur, et le calcul des paramètres procédés qui ont conduit au choix du couple de sorption permettant de répondre à l'ensemble des spécifications du procédé. Le quatrième chapitre présente l'étude de l'équilibre solide/liquide/vapeur de ce nouveau couple, pour obtenir l'ensemble des données de base nécessaires pour l'étude de la cristallisation du sel dans l'eau, et sa comparaison avec le couple LiBr/H20. Ce point est présenté dans le dernier chapitre en synergie avec des modélisations CFD des écoulements au sein de la cuve de stockage.
Author: Parfait Tatsidjodoung
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Languages : fr
Pages : 0
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Les systèmes de stockage de chaleur par sorption (SSCS) ouvrent de nouvelles perspectives dans l'exploitation de l'énergie solaire pour le chauffage des bâtiments résidentiels. En effet, ces systèmes sont très prometteurs dans la mesure où ils permettent un stockage de chaleur sur de longues périodes (le stockage est réalisé sous forme de potentiel chimique) et offrent des densités énergétiques importantes (jusqu'à 230 kWh/m3 de matériau en moyenne) en comparaison aux systèmes classiques comme le stockage par chaleur sensible (qui, pour le cas de l'eau, dispose d'une densité énergétique moyenne d'environ 81 kWh/m3 de matériau pour une variation de 70°C) et le stockage par chaleur latente (qui atteint des densités énergétiques de 90 kWh/m3 de matériau).La présente thèse vise à étudier les performances d'un système de stockage de chaleur par sorption à base de zéolithe 13X intégré à un bâtiment type basse consommation. Des modèles mathématiques de transferts couplés de masse et de chaleur des différents composants du système sont développés et validés par le biais de l'expérimentation. La simulation numérique dynamique, comme outil de dimensionnement, permet, à partir des résultats d'analyses de sensibilité paramétrique sur les différents composants du système, l'étude de son fonctionnement et les critères de sa faisabilité.
Author: André Burger (Hydrogéologue.)
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Languages : fr
Pages : 82
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Author: Valentin Trillat-Berdal
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Languages : fr
Pages : 227
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Le travail présenté concerne l'étude d'un système solaire combiné intégrant simultanément l'énergie solaire thermique et la géothermie basse température; il répond aux besoins de chauffage, de rafraîchissement et de production d'eau chaude sanitaire des bâtiments. L'utilisation de l'énergie solaire est décrite par les points suivants : - L'énergie solaire est utilisée en priorité pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire ; - L'énergie solaire peut également chauffer le bâtiment grâce à un fonctionnement en mode plancher solaire direct ; - Le surplus d'énergie solaire est injecté dans le sol pour favoriser sa recharge thermique. Ce système solaire combiné a été installé dans une maison individuelle de 180 m2 en Savoie. Son étude expérimentale durant ses 18 premiers mois de fonctionnement montre que le système est opérationnel. Il permet d'avoir une consommation électrique globale (compresseur de la pompe à chaleur, appoint électrique du ballon d'eau chaude et circulateurs) de 26 kWh/m2 pour chacune des deux saisons de chauffage. L'étude expérimentale montre également que l'injection d'énergie solaire dans le sol a un faible impact sur le bilan énergétique global annuel. La simulation du modèle numérique du procédé, développé avec le logiciel TRNSYS, met en évidence que le couplage de l'énergie solaire avec la géothermie basse température est difficile à justifier, en terme de bilans énergétiques, pour une maison individuelle. Par contre, le recours à l'énergie solaire pour recharger thermiquement le sol est une très bonne solution pour des bâtiments collectifs, où la concentration des échangeurs géothermiques dans le sol est bien plus importante que pour l'habitat individuel. La simulation du procédé sur un immeuble de 36 logements montre qu'avec un taux de recharge thermique inférieur à 45%, le risque de geler le sol, de façon plus ou moins étendue, est présent après 20 ans de fonctionnement. Sans fonctionnement en rafraîchissement, une surface de capteurs de 300 m2 permet un taux de recharge thermique du sol de 78% et évite tout risque de gel à long terme. Une telle surface garantie une bonne stabilité des performances avec une diminution du COP de la pompe à chaleur inférieure à 6% après 20 ans. Cette surface représente 3 fois la surface nécessaire aux besoins d'ECS
Author: Ibrahim Dinçer
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1119956625
Category : Science
Languages : en
Pages : 585
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Book Description
The ability of thermal energy storage (TES) systems to facilitate energy savings, renewable energy use and reduce environmental impact has led to a recent resurgence in their interest. The second edition of this book offers up-to-date coverage of recent energy efficient and sustainable technological methods and solutions, covering analysis, design and performance improvement as well as life-cycle costing and assessment. As well as having significantly revised the book for use as a graduate text, the authors address real-life technical and operational problems, enabling the reader to gain an understanding of the fundamental principles and practical applications of thermal energy storage technology. Beginning with a general summary of thermodynamics, fluid mechanics and heat transfer, this book goes on to discuss practical applications with chapters that include TES systems, environmental impact, energy savings, energy and exergy analyses, numerical modeling and simulation, case studies and new techniques and performance assessment methods.
