Problématique des transferts en milieu poreux réactif déformable pour procédés de rafraîchissement solaire

par Guillaume Rambaud

Thèse de doctorat en Science pour l'ingénieur. Systèmes énergétiques

Sous la direction de Sylvain Mauran et de Nathalie Mazet.

Soutenue en 2009

à Perpignan , dans le cadre de École doctorale Énergie environnement (Perpignan) .


  • Résumé

    Les procédés solaires de production de froid basés sur la sorption ou réaction solide/gaz sont une alternative écologique à la demande croissante du rafraîchissement. Avec le couple solide/gaz SrBr2,1-6H2O/H2O les pressions de travail sont faibles (30 mbar). Une analyse approfondie des transferts de masse, couplés aux transferts de chaleur, dans de tels milieux réactifs est donc nécessaire. De plus l’évolution des grains de sel au cours des réactions modifie la texture poreuse et rend ces caractérisations difficiles. Pour cela, un banc de caractérisation a été réalisé pour déterminer aux bornes des réactions de synthèse et de décomposition ces paramètres de transferts. Il permet également de suivre la cinétique globale de réaction et la déformation sous une contrainte mécanique constante et/ou à volume variable. En parallèle de ces caractérisations, une modélisation de la réaction solide/gaz a permis d’estimer les performances énergétiques d’un réacteur thermochimique pour une application de rafraîchissement solaire.

  • Titre traduit

    Heat and mass transferts problematics of reactive, porous and deformable media used to solar cooling system


  • Résumé

    Thermochemical heat transformers can be used for solar air-conditioning for individual dwelling. For safety and environmental reasons, solid gas reactions involving water are very interesting, but the working pressure is rather low (30 mbar) and could lead to a strong mass transfer limitation through the porous reactive bed. Therefore, heat and mass transfers have to be carefully characterized in such reactive bed at low pressure. Besides, the swelling and shrinking of the reactive salt modify the porous media matrix. The whole set of transfer coefficients were identified on the same sample in a single characterisation apparatus at the end of syntheses and decompositions. During these reactions, the overall kinetics and the swelling/shrinking porous media were measured. The modelling of the solid/gas reaction allowed us to estimate the cooling power and heating power of a thermochemical heat transformer.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (230 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 157-161

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  • Bibliothèque : Université Perpignan Via Domitia. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 2009 RAM
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