KOKOUVI EDEM N’TSOUKPOE a soutenu sa thèse le lundi 19  mars 2012  à 9h30 en salle 244 du bâtiment Chartreuse (2ème étage), Polytech’Savoie, le Bourget-du-Lac
le titre est : « Étude du stockage à long terme de l’énergie solaire thermique par procédé d’absorption LiBr/H2O pour le chauffage de l’habitat »

 

Résumé

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.

 

Mots clés : absorption,stockage solaire thermique,stockage thermique a long terme,bromure de lithium

– eau,chauffage solaire,prototype

 

  •