Cas Pratique n° 1
Système de récupération de chaleur
Essais et mesures
La première étape de cette partie du projet a été de mesurer les différentes propriétés des échappements des groupes électrogènes. Afin de concevoir correctement l'installation pour recouvrir de l'énergie à partir de cette source, les éléments suivants doivent être définis :
- Le profil quotidien de puissance électrique générée par le groupe électrogène (puisque la température de l'échappement dépend de la puissance électrique délivrée) ;
- Les variations de température de l'échappement ;
- La composition des fumées ;
- Le débit volumique des fumées.
Certaines de ces mesures ont été confrontées à de nombreuses difficultés. Au cours du projet, des alternatives ont été prises pour surmonter ses problèmes, et certaines estimations adéquates ont été faites.
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Profil de puissance délivrée
La température des fumées d'échappement varie selon la puissance délivrée par le groupe électrogène utilisé. Plus cette puissance augmente, plus la température des gaz d'échappement augmente. D'après les spécifications techniques du fabricant des générateurs, la température maximale des fumées peut atteindre 540°C.
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Variations de température de l'échappement
Des précautions doivent être prises pour effectuer ces mesures à cause des hautes températures qu'elles impliquent. Des équipements de protection doivent être portés et une exposition prolongée près de l'échappement doit être évitée. En utilisant un thermomètre digital adéquat fonctionnant jusqu'à 700°C, une courbe de température en fonction de la puissance électrique délivrée par le générateur a été déterminée. Grâce au profil de puissance délivrée quotidiennement, les variations de température des gaz d'échappement au fil d'une journée type ont pu être déterminées.
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Composition
La nature même des fumées de combustion a une réelle importance, puisque de nombreuses propriétés physiques en dépendent. Des équipements portatifs de mesure pour ce type de test sont disponibles sur le marché, mais leur coût important a empêché leur utilisation pour notre projet.
Dans ces conditions, un calcul sommaire de la composition des gaz d'échappement a été fait, en considérant des valeurs déterminées par la bibliographie, la réaction de combustion, et les conditions des combustions dont les spécificités ont été fournies par le fabricant des générateurs. Compte tenu du but de ce test, la précision de ces calculs peut être jugée comme acceptable.
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Débit volumique des fumées
Cette valeur a été l'une des plus difficiles à obtenir étant donné que:
- La haute température des gaz rend l'utilisation de simples anémomètres impossibles ; en effet, ce type d'équipement peut être détérioré en quelques instants. De même, l'utilisation d'un tube de Pitot n'est pas adéquat, cela est du à la nature pulsative et turbulente de l'écoulement. Récemment, un dispositif numérique capable d'appliquer des facteurs de correction à partir des variations pulsatives a été développé, mais celui-ci n'a pas été disponible pour le projet.
- Le type de générateur utilisé est muni d'entrées d'air reparties non uniformément, ce qui rend impossible de faire un bilan de masse à l'entrée du générateur.
Par conséquent, pour l'ensemble des calculs, le débit volumique fourni par le fabricant sera supposé constant et égal à 17,4m 3/minute (les variations seront négligées).
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