FR2664369A1 - Accumulateur de chaleur a haute temperature, et procede de fabrication de cet accumulateur. - Google Patents

Accumulateur de chaleur a haute temperature, et procede de fabrication de cet accumulateur. Download PDF

Info

Publication number
FR2664369A1
FR2664369A1 FR9108371A FR9108371A FR2664369A1 FR 2664369 A1 FR2664369 A1 FR 2664369A1 FR 9108371 A FR9108371 A FR 9108371A FR 9108371 A FR9108371 A FR 9108371A FR 2664369 A1 FR2664369 A1 FR 2664369A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
heat accumulator
accumulation
agent
fact
accumulator according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9108371A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2664369B1 (fr
Inventor
Weingartner Stefan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FORSCHUNGSANSTALT fur DEUTSCH
Original Assignee
FORSCHUNGSANSTALT fur DEUTSCH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FORSCHUNGSANSTALT fur DEUTSCH filed Critical FORSCHUNGSANSTALT fur DEUTSCH
Publication of FR2664369A1 publication Critical patent/FR2664369A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2664369B1 publication Critical patent/FR2664369B1/fr
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/023Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being enclosed in granular particles or dispersed in a porous, fibrous or cellular structure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Abstract

Dans ledit accumulateur, l'espace intérieur (14) d'une cuve d'accumulation (10) renferme une structure (16) pour l'essentiel à pores ouverts, constituée d'un matériau pouvant être humecté par un agent d'accumulation (22). Ladite structure (16) est imprégnée par ledit agent d'accumulation (22).

Description

ACCUMULATEUR DE CHALEUR A HAUTE TEMPERATURE, ET PROCEDE DE
FABRICATION DE CET ACCUMULATEUR
La présente invention se rapporte à un accumulateur de chaleur à haute température, muni d'une cuve d'accumulation qui présente un espace intérieur destiné à recevoir, en tant
qu'agent d'accumulation, des composés alcalins et alcalino-
terreux, en particulier des halogénures alcalins et alcalino-
terreux et leurs eutectiques.
Des accumulateurs de chaleur de ce type sont préféren-
tiellement utilisés en tant qu'accumulateurs de chaleur à hau-
te température, l'espace intérieur libre de la cuve étant alors empli par l'agent d'accumulation Dans un tel accumulateur de chaleur, le problème consiste en ce que le volume de l'agent
d'accumulation augmente jusqu'à 30 %, en fonction de la compo-
sition, lors du passage de l'état solidifié à l'état entière-
ment liquide En particulier au stade du chargement d'un tel accumulateur de chaleur, cela implique des problèmes mécaniques étant donné que l'agent d'accumulation, directement limitrophe de la cuve d'accumulation, commence à fondre au voisinage de
surfaces de la paroi de ladite cuve et accuse, quant à son vo-
lume, une expansion de l'ampleur précitée; toutefois, suite à
la présence du noyau sus-jacent d'agent d'accumulation non en-
core solidifié, cet agent n'a aucune possibilité de se répan-
dre dans les cavités qui sont de préférence formées, lors de la solidification, à distance des surfaces de la paroi de la cuve d'accumulation C'est la raison pour laquelle des cuves
d'accumulation de ce type sont exposées, lors du cycle de char-
gement, à de fortes contraintes mécaniques conditionnées par
l'accroissement de pression.
De surcroît, de tels accumulateurs de chaleur soulèvent encore des problèmes ayant trait au comportement non homogène de l'accumulateur thermique, quant à son aptitude à absorber et à céder de l'énergie, c'est-à-dire qu'il n'est pas possible
d'arrêter, avec précision, la quantité de chaleur que l'accu-
mulateur est en mesure de céder ou d'absorber par unité de temps; en effet, la quantité de chaleur devant être absorbée ou cédée par unité de temps varie suite à l'apparition ou à la disparition, d'une manière irrégulière, de cavités dans l'agent d'accumulation, et donc suite au comportement non homogène de
cet agent d'accumulation.
L'invention a par conséquent pour objet un accumulateur
de chaleur du type décrit en introduction, perfectionné de ma-
nière que les contraintes mécaniques précitées ne surviennent
plus, et que le comportement de l'accumulateur de chaleur puis-
se être calculé le mieux possible concernant son aptitude à
absorber et à céder de l'énergie.
Conformément à l'invention, dans un accumulateur de cha-
leur du type susdécrit, cet objet est atteint par le fait que l'espace intérieur renferme une structure pour l'essentiel à pores ouverts, constituée d'un matériau pouvant être humecté par l'agent d'accumulation; et par le fait que la structure
est imprégnée par l'agent d'accumulation.
Grâce à la solution conforme à l'invention, l'agent d'ac-
cumulation est maintenu réparti sur tout l'espace intérieur
par la structure à pores ouverts, suite à l'effet de capilla-
rité, également lors de la solidification; ainsi, au stade de la solidification de l'agent d'accumulation, les inévitables cavités continuent, certes, à se former comme auparavant, mais toutefois avec répartition fine, c'est-à-dire homogène sur l'espace intérieur, de sorte que, lors du passage de l'état solide à l'état liquide, les sollicitations mécaniques de la cuve d'accumulation ne se manifestent plus et, par ailleurs,
l'on obtient un comportement homogène de l'agent d'accumula-
tion lors du passage de la phase solide à la phase liquide, et inversement. En vue d'atteindre une efficacité particulièrement bonne de l'accumulateur de chaleur conforme à l'invention, il est
prévu que les pores de la structure soient comblés, pour l'es-
sentiel, par l'agent liquide d'accumulation.
Concernant la solution d'après l'invention, décrite jusque-
là, l'on n'a pas fourni d'indications plus précises quant à la nature de la structure Ainsi, pour atteindre un comportement le plus homogène possible, il est avantageux que la structure
soit une structure régulière à pores ouverts.
Des exemples d'une structure régulière à pores ouverts sont
un quadrillage du type matrice ou une structure nid d'abeilles.
En variante, cependant, il est également avantageux que la structure soit une structure irrégulière à pores ouverts, car cette dernière conduit elle aussi à l'effet prodigué par l'invention, et offre l'avantage de pouvoir être produite d'une
manière nettement plus simple.
Dans un exemple de réalisation préférentiel de la structu-
re selon l'invention, cette dernière est une structure du type mousse.
En outre, des caractéristiques essentielles de la structu-
re résident dans son volume poreux, étant donné que celui-ci exerce à son tour une influence sur le degré d'emplissage de l'espace intérieur de la cuve d'accumulation, et donc sur l'énergie pouvant être accumulée au maximum C'est pourquoi
l'on recherche un volume poreux le plus grand possible.
Il est avantageux que la structure présente un volume po-
reux excédant 75 % Néanmoins, l'on préférera des volumes po-
reux excédant 80 % ou 90 % Dans un exemple de réalisation con-
sidéré jusque-là comme optimal, l'on a atteint un volume poreux
de l'ordre de 95 %.
De surcroît, la grosseur des pores de la structure confor-
me à l'invention revêt elle aussi une importance Ainsi, une condition marginale pour un exemple de réalisation avantageux
prévoit que la structure présente une grosseur moyenne de po-
res supérieure à environ 0,1 mm Cependant, il est particu-
lièrement avantageux que la structure présente une grosseur
moyenne de pores de l'ordre de 2 mm à 3 mm.
Un autre avantage notable de la structure d'après l'inven-
tion est obtenu lorsque cette dernière est un ensemble cohé-
rent, par lui-même rigide, qui implique par conséquent une ré-
partition bien définie de l'agent d'accumulation sur l'espace
intérieur Un autre avantage, conféré par la structure consti-
tuée d'un ensemble cohérent et par lui-même rigide, réside dans le fait qu'elle peut contribuer davantage encore à la conduction de chaleur dans l'agent d'accumulation, ou bien
hors de ce dernier.
Dans le cas le plus simple, il est prévu que la structure soit un corps monobloc présentant, pour l'essentiel, des pores ouverts, ce corps pouvant également se composer de sous-corps
monobloc en plusieurs parties.
En particulier lorsqu'on souhaite obtenir, dans l'accu-
mulateur de chaleur conforme à l'invention, des gradients de densité et/ou de température et/ou de conductivité thermique
et/ou de force de capillarité, il est particulièrement avan-
tageux que la structure présente une grosseur moyenne de pores qui varie, c'est-à-dire augmente ou diminue dans une direction il peut alors s'agir d'une variation continue de la grosseur moyenne des pores, ou bien d'une variation brusque de cette grosseur moyenne Dans le cas le plus simple, la structure se
compose de divers sous-corps monobloc.
Il s'est révélé particulièrement avantageux, notamment pour des considérations techniques de fabrication, que la structure puisse être produite en tant qu'ensemble cohérent à
pores ouverts, muni de pores non comblés Cela permet d'appli-
quer de multiples procédés connus de fabrication, pour la pro-
duction de la structure, sans que les agents d'accumulation
sensibles réclament une attention particulière lors du proces-
sus de fabrication de la structure.
C'est pourquoi il est particulièrement judicieux que les pores non comblés de la structure puissent être comblés, par
l'agent d'accumulation, après la production de ladite structure.
Pour établir en particulier un bon contact thermique en-
tre la cuve d'accumulation et l'agent d'accumulation,il est prévu que la structure soit appliquée contre une face interne de
ladite cuve Cependant, il est encore préférable que la struc-
ture soit reliée à la cuve d'accumulation.
Un transfert thermique particulièrement avantageux peut être obtenu lorsque la structure est fabriquée en un matériau à bonne conductivité thermique. Des matériaux préférentiels, pour la production de la
structure, sont d'une part de nature métallique, avec possibi-
lité d'envisager tous les métaux à partir desquels les cuves
d'accumulation peuvent, par exemple, être également fabriquées.
A titre d'exemples pour de tels métaux, l'on citera des maté-
riaux tels que le nickel extra-pur, des aciers fortement al-
liés, le nickel-cobalt ou des alliages de nickel-niobium.
En variante à l'utilisation de métaux, en tant que maté-
riaux constituant la structure, il est également envisageable de citer des matériaux céramiques Des matériaux céramiques
préférentiels sont le Sircon (matériau de la société Elektro-
schmelzwerk Kempten Gmb H, Munich) (Si 3 N 4-Si C), le carbure de
silicium (Si C), des fibres composites C-Si C, des fibres compo-
sites Si C-Si C, de la cordiérite (Mg O A 1203 Si O 2), de l'oxyde
d'aluminium (A 1203), et de la mullite ( 3 A 1203-25 i O 2).
Concernant le matériau constituant la cuve d'accumulation, il est particulièrement avantageux que cette dernière consiste en un matériau pouvant être obturé avec étanchéité aux gaz, de
préférence en un métal; en tant que métaux, il est alors pos-
sible d'envisager les mêmes matériaux que ceux qui ont été
mentionnés ci-dessus au sujet de la structure.
L'invention vise, en outre, à fournir un procédé de fabri-
cation d'un accumulateur de chaleur comprenant une cuve d'ac-
cumulation dont l'espace intérieur renferme, en tant qu'agent d'accumulation, des composés alcalins et alcalino-terreux, en particulier des halogénures alcalins et alcalino-terreux et leurs eutectiques, ledit accumulateur devant notamment être
réalisé en conformité avec les caractéristiques décrites ci-
avant. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que des pores d'une structure pour l'essentiel à pores ouverts, pouvant être humectée par l'agent d'accumulation, sont comblés par l'agent liquide d'accumulation, l'agent
d'accumulation est transmuté à la phase solide, et la struc-
ture comblée par l'agent d'accumulation est introduite dans la cuve d'accumulation.
Dans ces conditions, l'on obtient un procédé de fabrica-
tion très simple et pouvant, au premier chef, être exécuté à
peu de frais, pour un accumulateur de chaleur doté des pro-
priétés avantageuses susdécrites.
Il est alors particulièrement commode que les pores de
la structure soient comblés, par de l'agent liquide d'accumu-
lation, dans un réceptacle constitué d'un matériau non humec-
table par ledit agent d'accumulation, et que cet agent soit transmuté à la phase solide dans ledit réceptacle, étant donné
que ledit agent n'adhère pas audit réceptacle après la solidi-
fication De préférence, ce réceptacle est réalisé en du gra-
phite, en un hydrocarbure de verre ou en du nitrure de bore.
Il est par ailleurs avantageux que le réceptacle présente
la forme de la cuve d'accumulation, de telle sorte que la struc-
ture comblée puisse être prélevée du réceptacle de manière simple, avec l'agent d'accumulation solidifié, et puisse être
introduite dans la cuve d'accumulation sans étapes de traite-
ment additionnelles.
Une autre solution de l'objet recherché par l'invention est obtenue, dans une variante de la solution précitée, par le fait que les pores d'une structure pour l'essentiel à pores ouverts, pouvant être humectée par l'agent d'accumulation, sont
comblés par introduction de cette structure dans la cuve d'ac-
cumulation renfermant un agent liquide d'accumulation.
Ce procédé peut, lui aussi, être mis en oeuvre de manière très simple, l'avantage primordial consistant en ce que la structure est constituée d'un matériau humectable par l'agent d'accumulation, de sorte que, lors de l'introduction de la structure, ledit agent d'accumulation se répartit aussitôt sur
cette dernière, uniformément.
En variante, l'objet précité est également atteint grâce
à un procédé dans lequel les pores d'une structure pour l'es-
sentiel à pores ouverts, pouvant être humectée par l'agent
d'accumulation, sont comblés par déversement d'un agent liqui-
de d'accumulation dans la cuve d'accumulation renfermant déjà ladite structure; là encore, suite à la réalisation de la structure en un matériau humectable par l'agent d'accumulation,
il s'opère aussitôt une répartition fine dudit agent d'accumu-
lation dans la structure.
Ce procédé susmentionné est particulièrement avantageux
lorsque la structure est reliée rigidement à la cuve d'accumu-
lation, si bien que ladite cuve peut tout d'abord être assujet-
tie à ladite structure, après quoi l'agent d'accumulation est déversé. L'accumulateur de chaleur conforme à l'invention peut être utilisé, d'une manière particulièrement avantageuse, en tant
que tampon de chaleur, que bouclier thermique pour des spatio-
nefs ou des coffres-forts, ou bien pour entretenir la tempéra-
ture de machines.
L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels:
la figure 1 est une coupe d'un premier exemple de réalisa-
tion d'un accumulateur de chaleur conforme à l'invention; la figure 2 est une illustration, à échelle agrandie,
d'un pore d'une structure selon le premier exemple de réalisa-
tion, comblé par un agent liquide d'accumulation; la figure 3 est la représentation à échelle agrandie du même pore, comblé par un agent solide d'accumulation;
la figure 4 est une coupe d'un deuxième exemple de réali-
sation; et
la figure 5 est une coupe d'un troisième exemple de réa-
l isation.
Un premier exemple de réalisation d'un accumulateur de
chaleur conforme à l'invention, illustré sur la figure 1, com-
prend une cuve d'accumulation désignée dans son ensemble par
et munie d'une enveloppe cylindrique externe 12 qui est ob-
turée à son tour, de préférence, par des surfaces extrêmes non
représentées La cuve d'accumulation 10 comporte un espace in-
térieur 14, dans lequel se trouve une structure 16 présentant
une texture du type mousse, avec des membrures de cloisonne-
ment 20 formant des pores ouverts 18 Cette structure 16 est fabriquée en un matériau pouvant être humecté par un agent d'accumulation 22, ledit agent 22 se présentant, dans la cuve
, tantôt sous la forme d'un agent d'accumulation 22 a en pha-
se liquide, comme illustré sur la figure 2, tantôt sous la
forme d'un agent d'accumulation 22 b en phase solide, comme re-
présenté sur la figure 3 Dans la solution proposée par l'in-
vention, la structure 16 est intégralement imprégnée par
l'agent d'accumulation 22; dans ce cas, l'agent d'accumula-
tion 22 a en phase liquide comble pour l'essentiel intégrale-
ment la totalité des pores 18, comme le montre la figure 2,
tandis que, comme illustré sur la figure 3, l'agent d'accumu-
lation 22 b en phase solide se dépose sur les membrures de cloisonnement 20 desdits pores 18 et forme, de préférence dans la région interne centrale de ces pores 18, des poches ou des
cavités 24.
Cette répartition fine des poches 24, dans les pores in-
dividuels 18, résulte du fait que les membrures de cloisonne-
ment 20 desdits pores 18 sont constituées du matériau humecta-
ble par l'agent d'accumulation 22, de sorte que l'agent d'ac-
cumulation à l'état liquide est maintenu, par lesdites mem-
brures 20, en permanence réparti uniformément sur toute la structure 16, et demeure en contact avec lesdites membrures 20
également au cours de sa solidification.
Il en résulte que l'agent d'accumulation 22 b solidifié est réparti pour l'essentiel de manière homogène sur toute la
structure 16, et donc dans tout l'espace intérieur 14, cepen-
dant qu'on n'enregistre également aucun problème, lors de la
fusion dudit agent 22 b, étant donné que les poches 24 se com-
blent à chaque fois dans les pores individuels 18, et peuvent
absorber l'agent d'accumulation 22 a à l'état liquide, présen-
tant un plus grand volume.
La structure 16 à pores ouverts est, de surcroît, choisie de telle sorte qu'elle s'applique contre une face interne 26 de la paroi de l'enveloppe cylindrique externe 12, garantissant ainsi une bonne conduction thermique entre ladite enveloppe 12 et la structure 16. Si, par exemple, la structure 16 consiste en un matériau à bonne conductivité thermique, il en découle que, lors d'un
apport de chaleur à l'accumulateur selon l'invention, la cha-
leur est transmise à la structure 16 par l'intermédiaire de
l'enveloppe cylindrique externe 12, si bien qu'elle est trans-
férée dans chaque pore individuel 18, par les membrures de
cloisonnement 20, et provoque la fusion de l'agent solide d'ac-
cumulation 22 b Une absorption de chaleur très uniforme et sa-
tisfaisante, par l'accumulateur conforme à l'invention, s'en
trouve ainsi garantie.
Similairement, un prélèvement de chaleur par l'intermé-
diaire de l'enveloppe cylindrique externe 12 implique pour con-
séquences que de la chaleur est également prélevée de la struc-
ture 16, et donc que de la chaleur est prélevée de chaque pore individuel, par l'effet de conduction thermique des membrures
de cloisonnement 20; de ce fait, par suite du contact s'éta-
blissant avec l'agent d'accumulation 22 a qui s'y trouve, l'agent
22 a respectivement renfermé par un pore 18 est refroidi.
Dans un deuxième exemple de réalisation d'un accumulateur de chaleur conforme à l'invention, illustré sur la figure 4, la cuve d'accumulation 10 comprend non seulement une enveloppe
cylindrique externe 12, mais également une enveloppe cylindri-
que interne 30, si bien que l'espace intérieur 14 revêt la for-
me d'un cylindre annulaire Cet espace intérieur 14 renferme,
en tant que structure 16, une structure pourvue d'alvéoles in-
dividuels 32, ces alvéoles 32 étant agencés selon un motif ré-
gulier Chaque alvéole individuel est formé par des parois al-
véolaires 34 qui, cependant, laissent ledit alvéole 32 ouvert en direction d'au moins un côté, ce qui donne globalement une
structure nid d'abeilles à pores ouverts.
Similairement au premier exemple de réalisation, la struc-
ture 16 est fabriquée en un matériau humectable par l'agent d'accumulation, de sorte que l'agent liquide d'accumulation 22 a comble pour l'essentiel les alvéoles 32, cependant que, comme dans le premier exemple de réalisation, l'agent solide d'accumulation 22 b forme des poches 24 et s'accumule sur les
parois alvéolaires 34.
Pour le reste, l'accumulateur de chaleur conforme au deu-
xième exemple de réalisation fonctionne de la même façon que
l'accumulateur de chaleur selon le premier exemple de réalisa-
tion, de sorte qu'il peut être renvoyé aux considérations s'y rapportant. Toutefois, en présence d'un espace intérieur 14 annulaire,
à la différence du premier exemple de réalisation, la possibi-
lité est offertede fabriquer également la structure 16 en un matériau à moins bonne conductivité thermique, car la distance séparant l'enveloppe interne 30 et l'enveloppe externe 12 est à chaque fois moindre; ainsi, aucune conduction thermique ne doit s'opérer sur de très longs trajets lorsque, par exemple, un apport et une dissipation de chaleur s'effectuent aussi bien par l'intermédiaire de l'enveloppe externe 12, que de
l'enveloppe interne 30.
Dans un troisième exemple de réalisation, illustré sur la
figure 5, la cuve d'accumulation 10 est constituée d'un rec-
tangle muni de surfaces planes de cloisonnement 40, ce qui
donne également naissance à un espace intérieur 14 rectangu-
laire La structure 16, renfermée par cet espace intérieur 14, est constituée par des parois 42 mutuellement perpendiculaires, qui s'étendent parallèlement aux surfaces de cloisonnement 40 de la cuve 10, et forment des cavités carrées 44 correspondant aux pores 18 ou aux alvéoles 32 De la même façon que dans les
premier et deuxième exemples de réalisation, les cavités pos-
sèdent des pores ouverts, c'est-à-dire qu'elles communiquent toutes les unes avec les autres, si bien que la structure 16 peut, là encore, être intégralement imprégnée par l'agent d'accumulation; l'agent liquide d'accumulation 22 a comble
alors pour l'essentiel l'espace intérieur 14, et par consé-
quent aussi les cavités 44, tandis que l'agent d'accumulation
22 b solidifié s'applique contre les parois 42 et forme des po-
ches finement réparties sur toutes les cavités 44.
Tout comme dans les premier et deuxième exemples de réa-
lisation, la structure est formée d'un matériau pouvant être
humecté par l'agent d'accumulation 22.
Par ailleurs, la structure 16 est reliée rigidement aux surfaces de cloisonnement 40 et est constituée, en particulier, d'un matériau à bonne conductivité thermique, de sorte qu'il s'opère une bonne conduction thermique entre lesdites surfaces et les parois 42 de ladite structure 16, et que de grandes quantités de chaleur peuvent, d'une manière simple et rapide,
être introduites dans l'accumulateur de chaleur ou être préle-
vées de ce dernier.
La caractéristique commune aux trois exemples de réalisa-
* tion consiste en ce qu'on utilise de préférence, en tant que
substances accumulatrices, des composés alcalins et alcalino-
terreux, en particulier des halogénures alcalins et alcalino-
terreux et leurs eutectiques Ces matériaux sont d'excellents accumulateurs thermiques à haute température et se prêtent
particulièrement bien, du fait de leur grande capacité d'accu-
mulation, à des applications tant aérospatiales que terrestres.
Au cours du passage de l'état liquide à l'état solide, ces ma-
tériaux subissent des variations de volume atteignant jusqu'à
30 %.
Dans tous les exemples de réalisation, l'on peut de pré-
férence envisager des métaux et des céramiques en tant que ma-
tériaux constituant la structure 16, à la condition que ces
matériaux puissent être humectés par les substances accumula-
trices susmentionnées Du carbure de silicium ou du Sircon est employé, par exemple, en tant que matériau constituant la structure. En guise de matériaux entrant dans la constitution de la cuve d'accumulation, l'on peut de préférence envisager tous les matériaux à partir desquels des cuves d'accumulation 10 peuvent être fabriquées avec étanchéité aux gaz Il s'agit, de préférence, de métaux et de certaines céramiques telles qu'un hydrocarbure de verre, du Si C, etc Toutefois, il est également concevable de fabriquer la cuve d'accumulation en des matériaux
non étanches aux gaz, comme par exemple le graphite, et d'obte-
nir l'étanchéité aux gaz par un revêtement de la cuve 10 cons-
titué, par exemple, de Si C, de nitrure de bore et de pyrocarbone.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'invention telle que décrite et représentée, sans
sortir de son cadre.

Claims (20)

-R E V E N D I C A T I O N S-
1 Accumulateur de chaleur à haute température, muni d'une cuve d'accumulation qui présente un espace intérieur destiné à recevoir, en tant qu'agent d'accumulation, des composés alcalins et alcalino-terreux, en particulier des halogénures alcalins et alcalino-terreux et leurs eutectiques, accumulateur caractéri-
sé par le fait que l'espace intérieur ( 14) renferme une struc-
ture ( 16) pour l'essentiel à pores ouverts, constituée d'un matériau pouvant être humecté par l'agent d'accumulation ( 22) et par le fait que la structure ( 16) est imprégnée par l'agent
d'accumulation ( 22).
2 Accumulateur de chaleur selon la revendication 1, ca-
ractérisé par le fait que des pores ( 18, 32, 44) de la structu-
re ( 16) sont comblés, pour l'essentiel, par un agent liquide
d'accumulation ( 22 a).
3 Accumulateur de chaleur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la structure ( 16) est une structure
régulière à pores ouverts.
4 Accumulateur de chaleur selon la revendication 3, ca-
ractérisé par le fait que la structure ( 16) est formée d'un
quadrillage du type matrice.
Accumulateur de chaleur selon la revendication 3, ca- ractérisé par le fait que la structure ( 16) est une structure
nid d'abeilles.
6 Accumulateur de chaleur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la structure ( 16) est une structure
irrégulière à pores ouverts.
7 Accumulateur de chaleur selon la revendication 6, ca-
ractérisé par le fait que la structure ( 16) est une structure
du type mousse.
8 Accumulateur de chaleur selon l'une quelconque des re-
vendications précédentes, caractérisé par le fait que la struc-
ture ( 16) présente un volume poreux excédant 75 %.
9 Accumulateur de chaleur selon l'une quelconque des re-
vendications précédentes, caractérisé par le fait que la struc-
ture ( 16) présente une grosseur moyenne de pores supérieure à
environ 0,1 mm.
Accumulateur de chaleur selon la revendication 9, ca-
ractérisé par le fait que la structure ( 16) présente une gros-
seur moyenne de pores de l'ordre de 2 mm à 3 mm. 11 Accumulateur de chaleur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé par le fait que la
structure ( 16) est un ensemble cohérent, par lui-même rigide.
12 Accumulateur de chaleur selon la revendication 11, ca-
ractérisé par le fait que la structure ( 16) est un corps mono-
bloc présentant, pour l'essentiel, des pores ouverts.
13 Accumulateur de chaleur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé par le fait que la
structure ( 16) présente une grosseur moyenne de pores variant
dans une direction.
14 Accumulateur de chaleur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé par le fait que la
structure ( 16) peut être produite en tant qu'ensemble cohérent
à pores ouverts, muni de pores non comblés.
15 Accumulateur de chaleur selon la revendication 14, ca-
ractérisé par le fait que les pores non comblés ( 18, 32, 44)
peuvent être comblés par l'agent d'accumulation ( 22).
16 Accumulateur de chaleur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé par le fait que la
structure ( 16) est appliquée contre une face interne de la
cuve d'accumulation ( 10).
17 Accumulateur de chaleur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé par le fait que la
structure ( 16) est reliée à la cuve d'accumulation ( 10).
18 Accumulateur de chaleur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé par le fait que la
structure ( 16) est fabriquée en un matériau à bonne conducti-
vité thermique.
19 Accumulateur de chaleur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé par le fait que la
structure ( 16) consiste en un métal.
Accumulateur de chaleur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 18, caractérisé par le fait que la struc-
ture ( 16) consiste en un matériau céramique.
21 Accumulateur de chaleur selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé par le fait que la
cuve d'accumulation ( 10) peut être obturée avec étanchéité aux gaz. 22 Procédé de fabrication d'un accumulateur de chaleur
comprenant une cuve d'accumulation dont l'espace intérieur ren-
ferme, en tant qu'agent d'accumulation, des composés alcalins et alcalino-terreux, en particulier des halogénures alcalins et alcalinoterreux et leurs eutectiques, notamment selon l'une
quelconque des revendications précédentes, procédé caractérisé
par le fait que des pores d'une structure pour l'essentiel à
pores ouverts, pouvant être humectée par l'agent d'accumula-
tion, sont comblés par l'agent liquide d'accumulation; par le
fait que l'agent d'accumulation est transmuté à la phase soli-
de; et par le fait que la structure comblée par l'agent d'ac-
cumulation est introduite dans la cuve d'accumulation.
23 Procédé selon la revendication 22, caractérisé par le fait que les pores de la structure sont comblés, par de l'agent
liquide d'accumulation, dans un réceptacle constitué d'un ma-
tériau non humectable par ledit agent d'accumulation.
24 Procédé selon la revendication 23, caractérisé par le
fait que le réceptacle présente la forme de la cuve d'accumu-
lation. Procédé de fabrication d'un accumulateur de chaleur
comprenant une cuve d'accumulation dont l'espace intérieur ren-
ferme, en tant qu'agent d'accumulation, des composés alcalins et alcalino-terreux, en particulier des halogénures alcalins et alcalinoterreux et leurs eutectiques, notamment selon l'une
quelconque des revendications 1 à 21, procédé caractérisé par
le fait que les pores d'une structure pour l'essentiel à pores ouverts, pouvant être humectée par l'agent d'accumulation, sont
comblés par introduction de cette structure dans la cuve d'ac-
cumulation renfermant un agent liquide d'accumulation.
26 Procédé de fabrication d'un accumulateur de chaleur
comprenant une cuve d'accumulation dont l'espace intérieur ren-
ferme, en tant qu'agent d'accumulation, des composés alcalins et alcalino-terreux, en particulier des halogénures alcalins et alcalinoterreux et leurs eutectiques, notamment selon l'une
quelconque des revendications 1 à 20, procédé caractérisé par
le fait que des pores d'une structure pour l'essentiel à pores ouverts, pouvant être humectée par l'agent d'accumulation, sont comblés par déversement d'un agent liquide d'accumulation dans
la cuve d'accumulation renfermant ladite structure.
FR9108371A 1990-07-05 1991-07-04 Accumulateur de chaleur a haute temperature, et procede de fabrication de cet accumulateur. Granted FR2664369A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4021492A DE4021492C3 (de) 1990-07-05 1990-07-05 Hochtemperatur-Latentwärmespeicher mit einem Speicherbehälter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2664369A1 true FR2664369A1 (fr) 1992-01-10
FR2664369B1 FR2664369B1 (fr) 1997-03-07

Family

ID=6409746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9108371A Granted FR2664369A1 (fr) 1990-07-05 1991-07-04 Accumulateur de chaleur a haute temperature, et procede de fabrication de cet accumulateur.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5305821A (fr)
DE (1) DE4021492C3 (fr)
FR (1) FR2664369A1 (fr)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0665413A1 (fr) * 1994-01-28 1995-08-02 Thomson-Csf Dispositif de stockage d'énergie calorifique
FR2752288A1 (fr) * 1996-08-06 1998-02-13 Grandi Rene Vincent Dispositif d'accumulation et de transfert de frigories et installation pour sa mise en oeuvre
EP1063489A3 (fr) * 1999-06-24 2001-01-17 Rational AG Appareil de cuisson avec élément de stockage pour stocker de l'énergie
FR3056732A1 (fr) * 2016-09-29 2018-03-30 Valeo Systemes Thermiques Boite collectrice pour echangeur de chaleur avec materiau a changement de phase encapsule dans des tubes

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE204071T1 (de) * 1997-05-21 2001-08-15 Schuemann Sasol Gmbh Latentwärmekörper
DE19753601A1 (de) * 1997-12-03 1999-06-10 Behr Gmbh & Co Kältespeicher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
CA2292532A1 (fr) * 1998-04-02 1999-10-14 Schumann Sasol Gmbh & Co.Kg Corps de regulateur thermique a changement d'etat
US6615906B1 (en) 2000-03-31 2003-09-09 Schümann Sasol Gmbh & Co. Kg Latent heat body
DE10256551A1 (de) * 2002-12-04 2004-06-24 Abb Research Ltd. Thermische Isolation
US7106777B2 (en) * 2003-01-07 2006-09-12 The Boeing Company Phase-change heat exchanger
US7882888B1 (en) * 2005-02-23 2011-02-08 Swales & Associates, Inc. Two-phase heat transfer system including a thermal capacitance device
US20080251234A1 (en) * 2007-04-16 2008-10-16 Wilson Turbopower, Inc. Regenerator wheel apparatus
DE102008045293A1 (de) * 2008-09-02 2010-03-04 Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh Vorrichtung zur Aufnahme von schmelzflüssigem Lot
DE102009034654A1 (de) 2009-07-24 2011-01-27 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Latentwärmespeicher und zugehöriges Herstellungsverfahren
FR2958362B1 (fr) * 2010-03-30 2012-07-27 Dcns Conduite d'aspiration d'eau froide pour une centrale d'energie thermique des mers
DE102011080670A1 (de) * 2011-08-09 2013-02-14 Siemens Aktiengesellschaft Latentwärmespeicher
JP5937811B2 (ja) * 2011-11-28 2016-06-22 パッシブエネルギージャパン株式会社 蓄熱エレメント及びそれを用いた換気ユニット
US9115937B2 (en) * 2011-12-15 2015-08-25 Virgil Dewitt Perryman Thermal energy storage and delivery system
DE102012005359B4 (de) * 2012-03-13 2021-01-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Wärmespeicherelement
US9797187B2 (en) * 2013-01-14 2017-10-24 Carnegie Mellon University, A Pennsylvania Non-Profit Corporation Devices for modulation of temperature and light based on phase change materials
JP6604721B2 (ja) * 2014-12-26 2019-11-13 永大産業株式会社 耐熱性に優れた、潜熱蓄熱材含浸蓄熱体
KR101810167B1 (ko) * 2015-11-11 2017-12-19 전남대학교산학협력단 3차원 열흡수 장치
US11499785B2 (en) * 2019-05-15 2022-11-15 Uchicago Argonne, Llc Combined thermal energy storage and heat exchanger unit

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4003426A (en) * 1975-05-08 1977-01-18 The Dow Chemical Company Heat or thermal energy storage structure
US4268558A (en) * 1977-07-01 1981-05-19 Boardman Energy Systems, Inc. Thermal storage material and process for making
JPS57155098A (en) * 1981-03-20 1982-09-25 Hitachi Ltd Heat accumulating device
FR2536155A1 (fr) * 1982-11-17 1984-05-18 Saint Gobain Isover Element stockeur d'energie, procede de fabrication et son utilisation
EP0271118A2 (fr) * 1986-12-11 1988-06-15 The Boeing Company Paroi pour conteneurs thermiques
JPS63243691A (ja) * 1987-03-30 1988-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄熱式熱交換器
GB2224112A (en) * 1988-10-03 1990-04-25 Agency Ind Science Techn Thermal storage unit

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1437229A (en) * 1973-09-05 1976-05-26 Penny Turbines Ltd Noel Regenerative heat exchanger matrix
DE2645742C2 (de) * 1976-10-09 1983-03-31 Kraftanlagen Ag, 6900 Heidelberg Verwendung von Kunststoffasern als Speichermassenmaterial in umlaufenden Regenerativ-Wärmetauschern
JPS63123995A (ja) * 1986-11-10 1988-05-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄熱式熱交換器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4003426A (en) * 1975-05-08 1977-01-18 The Dow Chemical Company Heat or thermal energy storage structure
US4268558A (en) * 1977-07-01 1981-05-19 Boardman Energy Systems, Inc. Thermal storage material and process for making
JPS57155098A (en) * 1981-03-20 1982-09-25 Hitachi Ltd Heat accumulating device
FR2536155A1 (fr) * 1982-11-17 1984-05-18 Saint Gobain Isover Element stockeur d'energie, procede de fabrication et son utilisation
EP0271118A2 (fr) * 1986-12-11 1988-06-15 The Boeing Company Paroi pour conteneurs thermiques
JPS63243691A (ja) * 1987-03-30 1988-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄熱式熱交換器
GB2224112A (en) * 1988-10-03 1990-04-25 Agency Ind Science Techn Thermal storage unit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 33 (M-789)(3381) 25 Janvier 1989 & JP-A-63 243 691 (MATSUSHITA ELECTRIC IND.CO.LTD. ) 11 Octobre 1988 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 6, no. 260 (M-180)(1138) 18 Décembre 1982 & JP-A-57 155 098 (HITACHI SEISAKUSHO K.K. ) 25 Septembre 1982 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0665413A1 (fr) * 1994-01-28 1995-08-02 Thomson-Csf Dispositif de stockage d'énergie calorifique
FR2715719A1 (fr) * 1994-01-28 1995-08-04 Thomson Csf Dispositif de stockage d'énergie calorifique.
FR2752288A1 (fr) * 1996-08-06 1998-02-13 Grandi Rene Vincent Dispositif d'accumulation et de transfert de frigories et installation pour sa mise en oeuvre
EP1063489A3 (fr) * 1999-06-24 2001-01-17 Rational AG Appareil de cuisson avec élément de stockage pour stocker de l'énergie
FR3056732A1 (fr) * 2016-09-29 2018-03-30 Valeo Systemes Thermiques Boite collectrice pour echangeur de chaleur avec materiau a changement de phase encapsule dans des tubes

Also Published As

Publication number Publication date
FR2664369B1 (fr) 1997-03-07
DE4021492C2 (de) 1993-10-07
DE4021492C3 (de) 1997-09-04
DE4021492A1 (de) 1992-01-16
US5305821A (en) 1994-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2664369A1 (fr) Accumulateur de chaleur a haute temperature, et procede de fabrication de cet accumulateur.
EP1982323B1 (fr) Corps poreux metallique propre a attenuer le bruit des turbines aeronautiques
FR2712218A1 (fr) Pièce en métal ou en céramique à coque extérieure dense et à âme poreuse, ainsi que son procédé de fabrication.
CA2600274C (fr) Procede ameliore de preparation de composites a matrice metallique et dispositif de mise en oeuvre d'un tel procede
EP2245205B1 (fr) Procede de fabrication d'une piece metallique renforcee de fibres ceramiques
EP0246118A1 (fr) Produit abrasif diamanté thermostable et procédé de fabrication d'un tel produit
FR2850741A1 (fr) Procede de fabrication d'un panneau de refroidissement actif en materiau composite thermostructural
FR2659496A1 (fr) Element accumulateur electrochimique, ensemble de cathode pour ledit element et son procede de fabrication.
EP2577678A1 (fr) Emballage pour le transport et/ou entreposage de matieres radioactives, comprenant des moyens de conduction thermique ameliores
EP0964741B1 (fr) procede pour ameliorer le vide dans un systeme a vide tres pousse
FR2921281A1 (fr) Preforme et procede pour la fabrication d'une mousse de metal ou d'alliage.
FR2880199A1 (fr) Procede de fabrication d'un ensemble pour pile a combustible
EP3899072A1 (fr) Dispositif de moulage par injection et procédé pour la fabrication de pièces en verres métalliques
FR2706948A1 (fr)
EP2753732A1 (fr) Dispositif de fabrication de matériau cristallin à partir d'un creuset à résistance thermique non uniforme
FR2567326A1 (fr) Perfectionnements aux electrodes positives a l'hydroxyde de nickel pour accumulateurs alcalins
EP1682463B1 (fr) Procede de fabrication d objets composites utilisant du graphite et de la vermiculite expanses
FR2585445A1 (fr) Procede de fabrication d'un materiau composite modulaire, materiau realise et piece obtenue a partir dudit materiau
EP3728163B1 (fr) Materiau thermique ameliore a haute capacite et haute conductivite, son procede de preparation et composants le comprenant
EP1422004A1 (fr) Masselotte utilisee pour la fonderie
BE1010166A6 (fr) Outil abrasif et procede de fabrication de cet outil.
FR2492806A1 (fr) Stratifies destines a venir en contact avec du verre fondu, leur procede de preparation et leur utilisation dans un appareil de production de fibres de verre
EP0227527B1 (fr) Procédé pour la fabrication d'un condensateur au tantale à électrolyte solide sans fil ni ruban de sortie, dispositif adapté à sa mise en oeuvre, et condensateur ainsi obtenu
FR2616554A1 (fr) Miroir comprenant une matiere carbonee renforcee par des fibres de carbone
FR2544134A1 (fr) Procede de fabrication d'une electrode pour generateur electrochimique, electrode ainsi obtenue et applications

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse