Brevet FR3046424A1 (20170707)
REVENDICATIONS1. Système (1) de production de dihydrogène comprenant : - un électrolyseur (2) adapté pour mettre en oeuvre une électrolyse d'eau et produire du dioxygène et du dihydrogène ; - un compresseur (3) de dihydrogène ; - un refroidisseur (4) de dihydrogène ; - un circuit principal (10) de dihydrogène issu de l'électrolyseur (2), sur lequel sont disposés successivement au moins le compresseur (3) et le refroidisseur (4) ; - un circuit auxiliaire (20) de dioxygène et de vapeur d'eau résiduelle issus de l'électrolyseur (2), le système étant caractérisé en ce que : - il comprend en outre un condenseur (21) de ladite vapeur résiduelle ; - le refroidisseur (4) comprend un détendeur (40), un échangeur (41) et un module de stockage thermique (42a, 42b) ; le condenseur (21), le détendeur (40) et l'échangeur (41) étant successivement disposés sur le circuit auxiliaire (20), l'échangeur (41) mettant en échange thermique le dihydrogène comprimé par le compresseur (3), le dioxygène détendu par le détendeur (40) et le module de stockage thermique (42a, 42b).\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 1, dans lequel le condenseur 25 (21) met en échange thermique le dioxygène et la vapeur d'eau résiduelle issus de l'électrolyseur (2) avec le dioxygène sortant de l'échangeur (41) du refroidisseur (4).\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel 30 l'échangeur (41) est disposé au sein du module de stockage thermique (42a, 42b). 3 0464 2 4 21\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 3, dans lequel le détendeur (40) est également disposé au sein du module de stockage thermique (42a, 42b). 5\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 3 et 4, dans lequel le refroidisseur (4) comprend en outre une paroi isolante (43) enveloppant le module de stockage thermique (42a, 42b).\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le 10 module de stockage thermique (42a, 42b) utilise au moins un matériau à changement de phase.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 6, dans lequel le module de stockage thermique (42a, 42b) comprend une première zone (42a) remplie 15 d'un premier matériau à changement de phase présentant une première température de fusion, et une deuxième zone (42b) remplie d'un deuxième matériau à changement de phase présentant une deuxième température de fusion supérieure à la première température de fusion. 20\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 3 à 5 et la revendication 7 en combinaison, dans lequel l'échangeur (41) s'étend au sein de chacune des première et deuxième zones (42a, 42b) de sorte à être en échange thermique successif avec chacun des premier et deuxièmes matériaux à changement de phase.\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 8, dans lequel l'échangeur (41) est à contre-courant, de sorte que le dioxygène détendu par le détendeur (40) est échange thermique avec le premier matériau à changement de phase puis le premier matériau à changement de phase, et le dihydrogène comprimé par le compresseur (3) est en échange thermique avec le deuxième matériau à changement de phase puis le premier matériau à changement de phase. 3046424 22\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 7 à 9, dans lequel la première température de fusion est inférieure à -20°C, et la deuxième température de fusion est entre 0 et 20°C. 5\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 10, dans lequel la première température de fusion est inférieure à -40°C, un sécheur (22) étant disposé sur le circuit auxiliaire (20) entre le condenseur (21) et le détendeur (40).\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 1 et 11, comprenant 10 en outre un équipement de gestion (30) du dihydrogène disposé sur le circuit principal (10) entre le compresseur (3) et le refroidisseur (4), ledit équipement de gestion (30) étant connecté à au moins un réservoir haute pression (31, 32), et configuré de sorte à fournir au refroidisseur (4) du dihydrogène de manière intermittente. 15\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 12, comprenant au moins un équipement de distribution (5) disposé sur le circuit principal (10) en aval du refroidisseur (4), l'équipement de gestion (30) étant configuré pour fournir au refroidisseur (4) du dihydrogène lorsque l'équipement de distribution (5) 20 est utilisé.\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 12 et 13, dans laquelle le compresseur (4) est également configuré de sorte à fournir à l'équipement de gestion (30) du dihydrogène de manière intermittente, de 25 sorte à ce que la pression dans ledit réservoir haute pression (31,\n<CLM>\1\tsoit compris entre un seuil minimal et un seuil maximal.\n<CLM>\1\tSystème selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel, le dioxygène et le dihydrogène présentent en sortie de l'électrolyseur (2) 30 des pressions d'au moins 13 bar, avantageusement au moins 30 bar. 3046424 23\n<CLM>\1\tProcédé de production de dihydrogène caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de : Electrolyse d'eau dans un électrolyseur (2) de sorte à produire du dioxygène et du dihydrogène ; 5 - Compression du dihydrogène par un compresseur (3) ; - Condensation de vapeur d'eau résiduelle mélangée avec le dioxygène dans un condenseur (21) ; Détente du dioxygène dans un détendeur (40) ; Refroidissement du dihydrogène comprimé par échange 10 thermique avec le dioxygène détendu via un échangeur (41) en échange thermique avec un module de stockage thermique (42a, 42b).