Analyses thermodynamiques statiques de cycles thermochimiques hybrides à éjecteur pour la valorisation en froid de chaleur basse température

Les rejets thermiques industriels, appelés chaleurs fatales, représentent une source d’énergie considérable encore largement sous-exploitée qui représente en France environ 110 TWh dont la moitié à des températures inférieures à 100∘^{\circ}C . L’ADEME souligne leur potentiel dans la transition énergétique et la décarbonation de l’industrie. Dans ce contexte, cette étude s’intéresse au développement de systèmes hybrides de conversion et de stockage d’énergie thermique capables de valoriser ces rejets pour produire du froid.

Le travail porte sur la conception et l’analyse de cycles combinant des éjecteurs et des cycles thermochimiques, à travers trois configurations innovantes :

*Configuration à décomposition assistée : un éjecteur est intégré entre le réacteur et le condenseur. Cette architecture permet de réduire la température décomposition du réacteur, permettant de valoriser des sources thermiques à basse température.

*Configuration à synthèse assistée : l’éjecteur est positionné entre l’évaporateur et le réacteur en phase de synthèse pour réduire la pression d’évaporation afin d’abaisser la température de production de froid. L’abaissement de la température du froid produit.

*Configuration combinée : deux éjecteurs sont intégrés, respectivement en phase de décomposition et de synthèse.

Ces configurations ont des performances énergétiques inférieures au cycle de base, mais elles élargissent sensiblement la gamme de températures opératoires des cycles thermochimiques ce qui permet d’envisager diverses applications industrielles.

Les analyses ont été réalisées à l’aide d’un modèle basé sur les bilans de masse et d’énergie avec des écarts de température fixes pour chaque composant. Ce modèle est résolu avec le logiciel EES. Ces simulations confirment la faisabilité thermodynamique des différentes configurations et permettent d’orienter le choix des réactifs utilisés en fonction des cas d’application

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