Brevet FR3050263A1 (20171020)
REVENDICATIONS1. Dispositif de stockage d'énergie thermique par Matériau à Changement de Phase (MCP) comprenant au moins un MCP (13), une cuve contenant le au moins un MCP (13) et plusieurs échangeurs thermiques (1) à fluide caloporteur plongeant au moins partiellement dans la cuve (14) contenant le au moins un MCP (13), chaque échangeur (1) comprenant : - une pluralité de tubes (2), un distributeur (5) comportant un corps (24) agencé à une première extrémité des tubes (2) agencé en partie supérieure (17) de la cuve, le distributeur (5) reliant les tubes (2) entre eux et distribuant un fluide caloporteur à la pluralité de tubes (2), - et un collecteur (6) comportant un corps (25) agencé à une deuxième extrémité des tubes agencé en partie inférieure (18) de la cuve, le collecteur reliant les tubes (2) entre eux et collectant le fluide caloporteur de la pluralité de tubes (2), le distributeur (5) et le collecteur (6) comprenant respectivement une canalisation (7,\n<CLM>\1\tapte à l'introduction ou à l'évacuation du fluide caloporteur, caractérisé en ce que le fluide caloporteur est diphasique liquide-gaz et en ce que au moins un échangeur (1) comprend au moins un élément (23,\n<CLM>\1\tagencé au moins partiellement au niveau de la canalisation (8) du collecteur configuré pour créer une perte de charge dans la circulation du fluide caloporteur.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication précédente dans lequel l'élément (23,\n<CLM>\1\tcrée une perte de charge en diminuant la section de passage du fluide caloporteur.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication précédente, dans lequel la diminution de la section de passage du fluide caloporteur par l'élément (23,\n<CLM>\1\tse situe uniquement sur une portion de la canalisation du collecteur.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le contrôle de la répartition du débit de fluide caloporteur est passif. 3050263 20\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication précédente dans lequel l'élément (23) consiste en une plaque percée, ou une membrane, ou une réduction du diamètre de la canalisation. 5\n<CLM>\1\tDispositif selon les revendications 1 ou 2 ou 3 dans lequel le contrôle de la répartition du débit de fluide caloporteur est actif.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication précédente dans lequel ledit élément (26) est configuré pour gérer le niveau de liquide du fluide caloporteur dans 10 l'échangeur thermique (1).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des deux revendications précédentes comprenant un élément de mesure de la pression différentielle (22) entre le distributeur (5) et le collecteur (6) et dans lequel l'élément (26) consiste en une vanne de 15 régulation du débit de sortie du fluide caloporteur agencée au niveau de la canalisation (8) du collecteur.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le fluide caloporteur est configuré pour être à un état liquide (10) au niveau de 20 la deuxième extrémité des tubes (2), en partie inférieure (18) de la cuve, et à un état vapeur (11) au niveau de la première extrémité des tubes (2), en partie supérieure (17) de la cuve.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel 25 les tubes (2) s'étendent longitudinalement entre le distributeur (5) et le collecteur (6).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les tubes (2) sont droits et parallèles entre-eux. 30\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les canalisations (7,\n<CLM>\1\trespectivement du distributeur (5) et du collecteur (6) débouchent en partie supérieure (17) de la cuve. 3050263 21\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la canalisation (8) du collecteur s'étend depuis le collecteur (6) en direction du distributeur (5) et est apte à être plongée dans le MCP (13). 5\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication précédente, dans lequel le fluide caloporteur est à l'état liquide (10) dans la canalisation (8) du collecteur.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la cuve (14) comprend une paroi inférieure (15), des parois latérales (16) et 10 une paroi supérieure définissant un volume intérieur recevant le au moins un MCP (13).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication précédente dans lequel la canalisation (7) du distributeur et la canalisation (8) du collecteur traversent la paroi supérieure 15 de la cuve (14) pour déboucher en dehors de la cuve.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel au moins un échangeur (1) est agencé en appui sur la paroi inférieure (18) de la cuve. 20\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications dans lequel le MCP (13) est un MCP solide-liquide.\n<CLM>\1\tProcédé de stockage d'énergie thermique dans un dispositif selon l'une 25 quelconque des revendications comprenant une phase de charge au cours de laquelle pour chaque échangeur : - le fluide caloporteur pénètre dans chaque échangeur (1) en partie supérieure par la canalisation (7) du distributeur (5) débouchant en partie supérieure (17) de la cuve (14), 30 - le distributeur (5) en partie supérieure de l'échangeur (1) distribue le fluide caloporteur à l'état gazeux à la pluralité de tubes (2), - le fluide caloporteur à l'état gazeux se condense dans les tubes (2) entrainant la fusion du MCP (13), - le fluide caloporteur sous forme liquide est collecté par le collecteur (6) en partie inférieure de l'échangeur (1) - Le fluide caloporteur sous forme liquide traverse l'élément 3050263 22 - Le fluide caloporteur est évacué de l'échangeur (1) par la canalisation (8) du collecteur (6).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente comprenant une phase de 5 décharge au cours de laquelle pour chaque échangeur : - le fluide caloporteur pénètre dans l'échangeur (1) en partie supérieure (17) par la canalisation (8) du collecteur (6) débouchant en partie supérieure (17) de la cuve (14), - Le fluide caloporteur sous forme liquide traverse l'élément 10 - le collecteur (6) en partie inférieure de l'échangeur (1) distribue le fluide caloporteur à l'état liquide à la pluralité de tubes (2), - le fluide caloporteur à l'état liquide se vaporise dans les tubes (2) entrainant la solidification du MCP (13), - le fluide caloporteur à l'état gazeux est collecté par le distributeur (5) en 15 partie supérieure et est évacué de l'échangeur (1) par la canalisation (7) du distributeur (5).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel le fluide caloporteur est à l'état liquide dans toute la canalisation (8) du 20 collecteur (6).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconques des trois revendications précédentes comprenant les étapes suivantes : - Mesure pression différentielle 25 - Détermination du niveau de liquide du fluide caloporteur dans l'échangeur - Contrôle de la vanne de régulation (26) agencée sur la canalisation (8) du collecteur. 30