FR3087486A1 - ASSEMBLY COMBINING A GAS TURBINE AND A HEAT FLUID CYCLE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un ensemble comprenant : -une première turbine (T1), une première chambre de combustion (CC1) et un compresseur d'air (C1), la turbine (T1) étant alimentée par les gaz de combustion de la chambre de combustion (CC1) et entraînant le compresseur (C1), le compresseur (C1) alimentant en air la première chambre de combustion (CC1), -un circuit fermé comprenant un fluide caloporteur destiné à circuler entre une pompe (WP) de ce fluide, un évaporateur (SE) de ce fluide, une première turbine (ST1) de détente du fluide, un condenseur (SC) de ce fluide, caractérisé en ce qu'il comprend une seconde chambre de combustion (CC2) alimentée par les gaz issus de la première turbine (T1), une seconde turbine (T2) alimentée par la seconde chambre de combustion (CC2), les gaz détendus dans la seconde turbine (T2) alimentant l'évaporateur (SE) pour évaporer le fluide caloporteur par échange thermique avec les gaz de la seconde turbine (T2). The invention relates to an assembly comprising: -a first turbine (T1), a first combustion chamber (CC1) and an air compressor (C1), the turbine (T1) being supplied by the combustion gases from the combustion chamber (CC1) and driving the compressor (C1), the compressor (C1) supplying the first combustion chamber (CC1) with air, a closed circuit comprising a heat transfer fluid intended to circulate between a pump (WP) for this fluid, an evaporator (SE) for this fluid, a first turbine (ST1) for expanding the fluid, a condenser (SC) for this fluid, characterized in that it comprises a second combustion chamber (CC2) supplied by the gases from the first turbine (T1), a second turbine (T2) supplied by the second combustion chamber (CC2), the gases expanded in the second turbine (T2) supplying the evaporator (SE) to evaporate the heat transfer fluid by heat exchange with the gases from the second turbine (T2).
Description
ENSEMBLE COMBINANT UNE TURBINE A GAZ ET UN CYCLE A FLUIDE CALOPORTEUR La présente invention se rapporte aux domaine des machines thermodynamiques.The present invention relates to the field of thermodynamic machines.
L'invention concerne plus particulièrement un ensemble combinant une turbine à gaz et un cycle à fluide caloporteur.The invention relates more particularly to an assembly combining a gas turbine and a heat transfer fluid cycle.
Les turbines à gaz sont connues dans la production d'électricité.Gas turbines are known in the production of electricity.
Ces machines consistent en un compresseur qui comprime l'air et augmente sa pression, une chambre de combustion qui utilise un carburant et produit de l'énergie thermique et une turbine qui sert à récupérer le travail des gaz.These machines consist of a compressor which compresses the air and increases its pressure, a combustion chamber which uses fuel and produces thermal energy and a turbine which serves to recover the work of the gases.
Une partie de la puissance produite par la turbine sert pour entraîner le compresseur et une autre partie pour entraîner un générateur électrique et produire de la puissance électrique.Part of the power produced by the turbine is used to drive the compressor and another part to drive an electric generator and produce electric power.
Dans le cas d'une application automobile, cette électricité peut servir à recharger la batterie d'un véhicule.In the case of an automotive application, this electricity can be used to recharge the battery of a vehicle.
Ces machines présentent un rendement relativement faible.These machines have a relatively low efficiency.
Un des moyens d'augmenter le rendement, est de coupler la turbine à gaz à un cycle de Rankine pour récupérer l'énergie thermique perdue en sortie de la turbine et produire du travail.One of the means of increasing the efficiency is to couple the gas turbine to a Rankine cycle to recover the thermal energy lost at the outlet of the turbine and to produce work.
Le cycle vapeur consiste en une pompe pour pressuriser le fluide de travail (généralement de l'eau), un échangeur de chaleur pour récupérer une partie de la puissance thermique rejetée en sortie de la turbine à gaz, une turbine de détente de la vapeur et un condenser pour rejeter l'énergie en sortie.The steam cycle consists of a pump to pressurize the working fluid (generally water), a heat exchanger to recover part of the thermal power rejected at the outlet of the gas turbine, a steam expansion turbine and a condenser to reject the energy at the output.
La turbine de détente peut également entrainer un générateur électrique pour produire de l'électricité.The expansion turbine can also drive an electric generator to produce electricity.
Afin d'augmenter le rendement on peut augmenter la température en entrée de la turbine, toutefois l'augmentation de la température nécessite l'utilisation de matériaux spécifiques et des systèmes de refroidissement des aubages turbines qui sont chers, en particulier pour le domaine de l'automobile.In order to increase the efficiency, the temperature at the inlet of the turbine can be increased, however the increase in temperature requires the use of specific materials and cooling systems for the turbine blades which are expensive, in particular for the field of water. 'automobile.
Par conséquent, le problème à la base de l'invention est d'améliorer le rendement de ces machines en limitant les niveaux de températures en entrée de la turbine Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un ensemble comprenant : -une première turbine de détente de gaz, une première chambre de combustion et un compresseur d'air, la turbine de détente à gaz étant alimentée par les gaz de combustion 2 de la chambre de combustion et entraînant le compresseur, le compresseur alimentant en air la première chambre de combustion, -un circuit fermé comprenant un fluide caloporteur destiné à circuler entre une pompe de ce fluide, un évaporateur de ce fluide, une première turbine de détente du fluide à l'état de 5 vapeur, un condenseur de ce fluide, et comprenant de plus une seconde chambre de combustion alimentée par les gaz issus de la détente dans la première turbine de détente de gaz, une seconde turbine de détente à gaz alimentée par les gaz de combustion de la seconde chambre de combustion, les gaz de combustion détendus dans seconde turbine de détente à gaz alimentant l'évaporateur 10 pour évaporer le fluide caloporteur par échange thermique avec les gaz de combustion issus de la seconde turbine de détente de gaz.Consequently, the problem underlying the invention is to improve the efficiency of these machines by limiting the temperature levels at the inlet of the turbine. To achieve this objective, an assembly is provided according to the invention comprising: a first gas expansion turbine, a first combustion chamber and an air compressor, the gas expansion turbine being powered by the combustion gases 2 from the combustion chamber and driving the compressor, the compressor supplying air to the first combustion chamber, a closed circuit comprising a heat transfer fluid intended to circulate between a pump for this fluid, an evaporator for this fluid, a first turbine for expanding the fluid in the vapor state, a condenser for this fluid, and further comprising a second combustion chamber supplied with the gases from the expansion in the first gas expansion turbine, a second gas expansion turbine supplied with the combustion gases from the second chamber bre of combustion, the combustion gases expanded in a second gas expansion turbine feeding the evaporator 10 to evaporate the coolant by heat exchange with the combustion gases from the second gas expansion turbine.
L'effet technique est de permettre d'obtenir un rendement global et une puissance spécifique nette, améliorés sans avoir besoin des températures de combustion élevées, ce 15 qui permet d'éviter d'employer des matériaux spécifiques et de limiter la taille de la machine respectivement.The technical effect is to provide improved overall efficiency and net specific power without the need for the high combustion temperatures, thereby avoiding the use of specific materials and limiting the size of the machine. respectively.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons : 20 Selon une variante, la première turbine de détente de gaz, la seconde turbine de détente de gaz et le compresseur sont liées en rotation.Various additional features can be provided, alone or in combinations: According to a variant, the first gas expansion turbine, the second gas expansion turbine and the compressor are linked in rotation.
Selon une variante, le circuit fermé de fluide comprend un réchauffeur alimenté par les gaz 25 issus de la première turbine de détente du fluide caloporteur, une seconde turbine de détente du fluide caloporteur alimentée par le fluide caloporteur réchauffé dans le réchauffeur, le fluide caloporteur issu de la seconde turbine de détente alimentant ensuite le condenseur et en ce que les gaz de combustion détendus dans seconde turbine de détente à gaz alimente d'abord le réchauffeur, puis l'évaporateur.According to one variant, the closed fluid circuit comprises a heater supplied by the gases coming from the first coolant expansion turbine, a second heat transfer fluid expansion turbine supplied by the heat transfer fluid heated in the heater, the heat transfer fluid from of the second expansion turbine then supplying the condenser and in that the combustion gases expanded in the second gas expansion turbine first supplies the heater, then the evaporator.
30 Selon une variante, la première turbine de détente du fluide et la seconde turbine de détente de fluide sont liées en rotation.According to one variant, the first fluid expansion turbine and the second fluid expansion turbine are connected in rotation.
Selon une variante, le circuit fermé comprend un récupérateur de chaleur agencé pour refroidir le fluide caloporteur issu de la seconde turbine de détente, le fluide refroidi étant ensuite envoyé au condenseur, le refroidissement étant effectué dans le récupérateur de chaleur par le fluide caloporteur issu de la pompe avant son envoi dans l'évaporateur.According to a variant, the closed circuit comprises a heat recuperator arranged to cool the heat transfer fluid coming from the second expansion turbine, the cooled fluid then being sent to the condenser, the cooling being carried out in the heat recuperator by the heat transfer fluid coming from the pump before it is sent to the evaporator.
3 Selon une variante, le fluide caloporteur du circuit fermé est de l'eau.3 According to one variant, the heat transfer fluid of the closed circuit is water.
L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un 5 ensemble selon l'une quelconque des variantes précédemment décrites avec un premier générateur d'électricité relié à une turbine de détente de gaz de combustion et un second générateur relié à une turbine de détente de fluide caloporteur.The subject of the invention is also a motor vehicle, characterized in that it comprises an assembly according to any one of the variants previously described with a first electricity generator connected to a combustion gas expansion turbine and a second generator connected to a coolant expansion turbine.
Selon une variante, les générateurs électriques sont reliés à un réseau électrique 10 comprenant une batterie et un moteur électrique pour le déplacement de ce véhicule.According to a variant, the electric generators are connected to an electric network 10 comprising a battery and an electric motor for the movement of this vehicle.
L'invention a aussi pour objet un procédé de fonctionnement d'un ensemble ou d'un véhicule selon l'une quelconque des variantes précédemment décrites, caractérisé en ce que l'on réalise dans la première chambre de combustion une combustion avec un excès 15 d'air relativement à une combustion stoechiométrique.The subject of the invention is also a method of operating an assembly or a vehicle according to any one of the variants described above, characterized in that combustion is carried out in the first combustion chamber with an excess. of air relative to stoichiometric combustion.
Selon une variante, l'excès d'air est compris entre 3 et 6.According to one variant, the excess air is between 3 and 6.
D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un 20 mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation de l'invention. 25 - La figure 2 est une représentation schématique d'un second mode de réalisation de l'invention. - La figure 3 est une représentation schématique d'un troisième mode de réalisation de l'invention. -La figure 4 est une représentation schématique d'un véhicule automobile comprenant un 30 des modes de réalisation de l'invention.Other features and advantages will become apparent on reading the following description of a particular embodiment, not limiting the invention, made with reference to the figures in which: FIG. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the invention. Figure 2 is a schematic representation of a second embodiment of the invention. - Figure 3 is a schematic representation of a third embodiment of the invention. FIG. 4 is a schematic representation of a motor vehicle comprising one of the embodiments of the invention.
La figure 1 présente un premier mode de réalisation de l'invention.FIG. 1 presents a first embodiment of the invention.
Ce premier mode de réalisation illustre un ensemble qui combine une turbine à gaz et un cycle de type Rankine.This first embodiment illustrates an assembly which combines a gas turbine and a Rankine type cycle.
35 Cet ensemble comprend donc une première turbine, Ti.This assembly therefore comprises a first turbine, Ti.
Cette turbine Ti de détente de gaz est alimentée par les gaz de combustion produits dans une première chambre de combustion, CC1.This gas expansion turbine Ti is fed by the combustion gases produced in a first combustion chamber, CC1.
Cette turbine T1 est également reliée à un compresseur Cl d'air qu'elle 4 entraîne en rotation.This turbine T1 is also connected to an air compressor C1 which it drives in rotation.
Le compresseur d'air Cl alimente la chambre de combustion CC1 en air sous pression.The air compressor C1 supplies the combustion chamber CC1 with pressurized air.
Cet air sous pression est brûlé avec un carburant injecté dans la chambre de combustion Cl pour produire les gaz de combustion qui sont envoyés dans la turbine Ti.This pressurized air is burned with a fuel injected into the combustion chamber C1 to produce the combustion gases which are sent to the turbine Ti.
Dans ce mode de réalisation, les gaz de combustion ayant été détendus dans la première turbine Tl, sont introduits, de préférence directement, dans une seconde chambre de combustion CC2 pour brûler avec du carburant injecté dans la seconde chambre de combustion CC2.In this embodiment, the combustion gases having been expanded in the first turbine T1 are introduced, preferably directly, into a second combustion chamber CC2 to burn with fuel injected into the second combustion chamber CC2.
5 10 Afin de limiter la température dans la première combustion, pour des raisons de tenue thermique des matériaux) on réalise une combustion avec un très grand excès d'air comparativement à une combustion stoechiométrique.In order to limit the temperature in the first combustion, for reasons of thermal resistance of the materials) combustion is carried out with a very large excess of air compared to stoichiometric combustion.
Cet excès d'air À est compris entre 3 et 6, avec pour définition de l'excès d'air À : 15 (Nbmotes_air = Nbmoles_carb réel (Nbmotes_air Nbmoles carb stoechio Où Nbmoles air et Nbmoles carb sont respectivement un nombre de moles d'air et de carburant et les indices « réel » et « stoechio » indique respectivement les conditions réelles et 20 stoechiométriques.This excess air À is between 3 and 6, with the definition of the excess air À: 15 (Nbmotes_air = Nbmoles_carb real (Nbmotes_air Nbmoles carb stoechio Where Nbmoles air and Nbmoles carb are respectively a number of moles of air and fuel and the indices "real" and "stoichiometric" indicate the real and stoichiometric conditions, respectively.
En fait, une combustion stoechiométrique, permet d'atteindre une température maximale de l'ordre de 2300°C par exemple dans le cas de l'essence.In fact, stoichiometric combustion makes it possible to reach a maximum temperature of the order of 2300 ° C., for example in the case of gasoline.
Dans les produits d'une combustion stoechiométrique, on ne retrouve pas d'oxygène parce qu'il est totalement 25 consommé.In the products of stoichiometric combustion, oxygen is not found because it is completely consumed.
De plus, cet excès d'air permet d'avoir de l'oxygène en excès dans les gaz de combustion issus de la première chambre de combustion CC1, ce qui permet de les réutiliser dans la seconde chambre de combustion CC2.In addition, this excess air makes it possible to have excess oxygen in the combustion gases issuing from the first combustion chamber CC1, which makes it possible to reuse them in the second combustion chamber CC2.
De plus le fait d'injecter des gaz de combustion avec un excès d'air permet de limiter la production de oxydes d'azote, selon le même principe qu'un dispositif de recirculation de gaz brûlés dans un moteur à 30 combustion interne.In addition, the fact of injecting combustion gases with an excess of air makes it possible to limit the production of nitrogen oxides, according to the same principle as a device for recirculating flue gases in an internal combustion engine.
Les gaz de combustion issus de la seconde chambre de combustion CC2 sont envoyés directement dans une seconde turbine à gaz, T2, pour y être détendus.The combustion gases from the second combustion chamber CC2 are sent directly to a second gas turbine, T2, to be expanded there.
5 Dans ce mode de réalisation, le cycle à vapeur comprend un circuit fermé comprenant un fluide caloporteur.In this embodiment, the steam cycle comprises a closed circuit comprising a heat transfer fluid.
Ce fluide caloporteur circule dans ce circuit entre -une pompe, WP, de ce fluide, -un échangeur thermique destiné à évaporer le fluide caloporteur, autrement dit un 5 évaporateur, SE, -une turbine de détente du fluide, ST1, à l'état de vapeur, - un échangeur thermique destiné à condenser le fluide, autrement dit un condenseur, SC.This heat transfer fluid circulates in this circuit between a pump, WP, of this fluid, a heat exchanger intended to evaporate the heat transfer fluid, in other words an evaporator, SE, a fluid expansion turbine, ST1, at the vapor state, - a heat exchanger intended to condense the fluid, in other words a condenser, SC.
Dans ce premier mode de réalisation, les gaz de combustion détendus dans la seconde 10 turbine de détente à gaz, T2, alimente directement l'évaporateur, SE, pour évaporer le fluide caloporteur par échanges thermiques avec les gaz de combustion issus de la seconde turbine de détente de gaz, T2.In this first embodiment, the combustion gases expanded in the second gas expansion turbine, T2, directly feeds the evaporator, SE, to evaporate the coolant by thermal exchanges with the combustion gases from the second turbine. gas expansion, T2.
Avantageusement, la première turbine de détente de gaz, T1, la seconde turbine de détente 15 de gaz T2 et le compresseur Cl sont liés en rotation sur un même axe de rotation, ce qui permet de simplifier le montage.Advantageously, the first gas expansion turbine, T1, the second gas expansion turbine T2 and the compressor C1 are connected in rotation on the same axis of rotation, which makes it possible to simplify the assembly.
Pour une puissance nette donnée on réduit les NOx, car une partie de la puissance nette en kW est produite dans la seconde turbine T où la seconde chambre de combustion CC2 20 va générer moins de NOx.For a given net power, the NOx is reduced, because part of the net power in kW is produced in the second turbine T where the second combustion chamber CC2 20 will generate less NOx.
Cette seconde combustion et seconde détente permet d'obtenir plus de puissance nette par cycle thermodynamique.This second combustion and second expansion makes it possible to obtain more net power per thermodynamic cycle.
La figure 2 présente un second mode de réalisation de l'invention.FIG. 2 presents a second embodiment of the invention.
Dans ce second mode 25 de réalisation, le fluide détendu dans la turbine de détente du fluide, ST1, n'alimente plus directement le condenseur SC.In this second embodiment, the fluid expanded in the fluid expansion turbine, ST1, no longer directly feeds the condenser SC.
De même dans ce second mode de réalisation, les gaz de combustion issus de la détente dans la seconde turbine de détente de gaz, T2, n'alimente plus directement l'évaporateur SE.Likewise in this second embodiment, the combustion gases resulting from the expansion in the second gas expansion turbine, T2, no longer directly feeds the evaporator SE.
30 Dans ce second mode de réalisation, le circuit fermé comprenant le fluide caloporteur comprend de plus un réchauffeur du fluide caloporteur, R, alimenté par le fluide caloporteur issu de la détente dans la turbine de détente du fluide, ST1, et une seconde turbine de détente du fluide, ST2, alimentée par le fluide caloporteur réchauffé dans le réchauffeur R.In this second embodiment, the closed circuit comprising the heat transfer fluid further comprises a heat transfer fluid heater, R, supplied with the heat transfer fluid resulting from the expansion in the fluid expansion turbine, ST1, and a second turbine of fluid expansion, ST2, supplied by the heat transfer fluid reheated in the heater R.
Le fluide caloporteur issu de la détente dans seconde turbine de détente du fluide, ST2, 35 alimente ensuite directement le condenseur SC.The heat transfer fluid resulting from the expansion in a second fluid expansion turbine, ST2, then directly feeds the condenser SC.
6 Une telle réchauffe par le réchauffeur R permet d'augmenter le rendement du cycle thermodynamique et sa densité de puissance Dans ce second mode de réalisation, les gaz de combustion issus de la détente dans la 5 seconde turbine de détente de gaz, T2, alimente d'abord directement le réchauffeur R, pour réchauffer le fluide caloporteur.6 Such heating by the heater R makes it possible to increase the efficiency of the thermodynamic cycle and its power density In this second embodiment, the combustion gases resulting from the expansion in the second gas expansion turbine, T2, feeds first the heater R directly, to heat the heat transfer fluid.
Les gaz de combustion sortant du réchauffeur R sont ensuite acheminés directement à l'évaporateur SE.The combustion gases leaving the heater R are then routed directly to the evaporator SE.
Avantageusement, la première turbine de détente du fluide (ST1) et la seconde turbine de 10 détente de fluide (ST2) sont liées en rotation sur un même axe de rotation, ce qui permet de simplifier le montage.Advantageously, the first fluid expansion turbine (ST1) and the second fluid expansion turbine (ST2) are connected in rotation on the same axis of rotation, which makes it possible to simplify the assembly.
En variante, la première turbine de détente du fluide (ST1) et la seconde turbine de détente de fluide (ST2) forme une turbine commune, avec plusieurs étages dans laquelle on vient prélever le fluide caloporteur au niveau d'un étage, puis on le réchauffe avant de l'injecter de nouveau dans un étage suivant.As a variant, the first fluid expansion turbine (ST1) and the second fluid expansion turbine (ST2) form a common turbine, with several stages in which the heat transfer fluid is taken from one stage, then it is removed. warms up before injecting it again in a subsequent stage.
15 La figure 3 présente un troisième mode de réalisation de l'invention.Figure 3 shows a third embodiment of the invention.
Dans de troisième mode de réalisation, on ajoute un récupérateur de chaleur IR en sortie de la seconde turbine de détente de fluide ST2, avant le condenseur SC.In a third embodiment, a heat recuperator IR is added at the outlet of the second fluid expansion turbine ST2, before the condenser SC.
Cela permet de réduire la charge 20 thermique au niveau du condenseur SC ce qui permet de réduire donc sa taille.This makes it possible to reduce the thermal load at the level of the condenser SC, which therefore makes it possible to reduce its size.
Cela est bénéfique dans des applications automobiles pour réduire la surface frontale du véhicule et baisser la résistance aérodynamique.This is beneficial in automotive applications to reduce the frontal area of the vehicle and lower the aerodynamic drag.
Dans ce mode de réalisation, le récupérateur de chaleur IR est un échangeur thermique.In this embodiment, the IR heat recuperator is a heat exchanger.
25 Le fluide caloporteur issu de la détente dans seconde turbine de détente du fluide, ST2, alimente le récupérateur de chaleur IR pour y être refroidi puis ce fluide caloporteur refroidi est envoyé au condenseur SC.The heat transfer fluid resulting from the expansion in a second fluid expansion turbine, ST2, feeds the heat recovery unit IR to be cooled there, then this cooled heat transfer fluid is sent to the condenser SC.
Le refroidissement est assuré par le fluide caloporteur issu de la pompe WP et alimentant le récupérateur de chaleur IR, avant d'alimenter l'évaporateur SE.Cooling is provided by the heat transfer fluid from the WP pump and supplying the IR heat recovery unit, before supplying the SE evaporator.
Autrement dit, le fluide caloporteur issu de la pompe WP entre dans le 30 récupérateur de chaleur IR pour refroidir le fluide caloporteur issu de la détente dans seconde turbine de détente du fluide, ST2, et quitte le récupérateur de chaleur IR pour entrer dans l'évaporateur SE.In other words, the heat transfer fluid from the WP pump enters the IR heat recovery unit to cool the heat transfer fluid from the expansion in the second fluid expansion turbine, ST2, and leaves the IR heat recovery unit to enter the heat transfer fluid. SE evaporator.
35 L'invention proposée permet d'augmenter significativement le rendement et la densité de puissance, ce qui permet de réduire les émissions de polluants et la consommation.The proposed invention makes it possible to significantly increase the efficiency and the power density, which makes it possible to reduce pollutant emissions and consumption.
7 De préférence, pour des raisons d'économie et non toxicité, le fluide caloporteur dans le circuit fermé est de l'eau.Preferably, for reasons of economy and non-toxicity, the heat transfer fluid in the closed circuit is water.
On peut utiliser l'éthanol, le méthanol ou autre type de fluide organique comme dans le cas des boucles Rankine Organiques, mais l'eau reste le meilleur fluide pour les raisons de sécurité, prix, rendement...We can use ethanol, methanol or other type of organic fluid as in the case of Organic Rankine loops, but water remains the best fluid for reasons of safety, price, performance ...
5 Des simulations numériques ont permis de mettre en évidence un gain de rendement de l'ordre de 7 points une amélioration de la densité de puissance comprise entre 1.5 à 2 fois plus comparé à un cycle combiné turbine à gaz - Rankine simple.5 Numerical simulations have made it possible to demonstrate a gain in efficiency of the order of 7 points, an improvement in the power density of between 1.5 to 2 times more compared to a combined cycle gas turbine - simple Rankine.
10 L'avantage de cette nouvelle architecture thermodynamique de cycle combiné permet d'améliorer le rendement et peut être utilisé pour produire de l'électricité dans un véhicule automobile.The advantage of this new thermodynamic combined cycle architecture makes it possible to improve the efficiency and can be used to produce electricity in a motor vehicle.
La figure 4 présente un véhicule automobile comprenant dans le cadre en pointillé un des 15 modes de réalisation de cette nouvelle architecture thermodynamique de cycle combiné précédemment décrit.FIG. 4 shows a motor vehicle comprising in the dotted frame one of the 15 embodiments of this new thermodynamic combined cycle architecture described above.
Un premier générateur d'électricité G1 est lié en rotation avec une turbine à gaz T1, T2, tandis qu'un second générateur d'électricité est lié en rotation avec une turbine de détente 20 de fluide ST1, ST2.A first electricity generator G1 is linked in rotation with a gas turbine T1, T2, while a second electricity generator is linked in rotation with an expansion turbine 20 of fluid ST1, ST2.
Chaque générateur Gl, G1 est relié à un réseau électrique comprenant un batterie B et un moteur électrique MEL.Each generator G1, G1 is connected to an electrical network comprising a battery B and an electric motor MEL.
Des convertisseurs électriques AC/DC peuvent être prévus pour les gestion des flux électriques dans le réseau électrique.AC / DC electrical converters can be provided for managing electrical flows in the electrical network.
Ainsi, les générateurs 01, G2 25 peuvent recharger la batterie B ou alimenter le moteur électrique MEL.Thus, the generators 01, G2 25 can recharge the battery B or supply the electric motor MEL.
Le moteur électrique MEL est utilisé pour le déplacement du véhicule.The MEL electric motor is used for moving the vehicle.
L'avantage d'utiliser une turbine à gaz est qu'elle est compatible avec de nouveaux vecteurs d'énergie tels que des nouveaux carburants issus de la biomasse, des carburants gazeux, 30 des carburant solides type aluminium, magnésium, fer,The advantage of using a gas turbine is that it is compatible with new energy vectors such as new fuels derived from biomass, gaseous fuels, solid fuels such as aluminum, magnesium, iron, etc.
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