Brevet FR3046838A1 (20170721)
REVENDICATIONS1. Echangeur (1) thermique comprenant un fluide caloporteur, apte à plonger au moins partiellement dans une cuve (14) contenant un matériau à changement de phase (MCP) (13), comprenant : oune pluralité de tubes (2), chaque tube (2) comprenant une première extrémité (3) apte à être agencée en partie supérieure de l'échangeur (1) et une deuxième extrémité (4) apte à être agencée en partie inférieure de l'échangeur (1), oun distributeur (5) mettant en communication fluidique les premières extrémités (3), oun collecteur (6) mettant en communication fluidique les deuxièmes extrémités (4), ole distributeur (5) comprenant une canalisation (7) débouchant apte à l'introduction ou à l'évacuation du fluide caloporteur dans l'échangeur (1), ole collecteur (6) comprenant une canalisation (8) débouchant apte à l'introduction ou à l'évacuation du fluide caloporteur dans l'échangeur (1), caractérisé en ce que le fluide caloporteur est diphasique avec un état liquide et un état gazeux et apte à circuler dans l'échangeur (1) et que la canalisation (8) du collecteur (6) et la canalisation (7) du distributeur (5) sont configurées pour déboucher en partie supérieure de l'échangeur (1). Echangeur (1) selon la revendication précédente dans lequel fluide caloporteur est configuré pour être à l'état liquide au niveau de la deuxième extrémité (4) des tubes (2) et à l'état gazeux au niveau de la première extrémité (3) des tubes (2). Echangeur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la canalisation (8) du collecteur (6) s'étend en direction du distributeur (5) et est apte à être plongée dans le MCP (13). Echangeur (1) selon la revendication précédente dans lequel la canalisation (8) du collecteur (6) est isolée thermiquement. Echangeur (1) selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel le fluide caloporteur est à l'état liquide dans la canalisation (8) du collecteur (6). Echangeur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les tubes (2) s'étendent longitudinalement entre le distributeur (5) et le collecteur (6). Echangeur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les tubes (2) sont droits et parallèles entre-eux.2.\n<CLM>\1\t4.\n<CLM>\1\t6. 7 3046838 19\n<CLM>\1\tEchangeur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les tubes (2) s'étendent verticalement.\n<CLM>\1\tEchangeur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le distributeur (5) comprend un corps (24) formé d'une plaque tubulaire 5 forée au coeur coopérant avec la première extrémité (3) des tubes (2).\n<CLM>\1\tEchangeur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le collecteur (6) comprend un corps (25) formé d'une plaque tubulaire forée au coeur coopérant avec la deuxième extrémité (4) des tubes (2).\n<CLM>\1\tEchangeur (1) selon l'une quelconque des deux revendications précédentes 10 dans lequel le corps (24) du distributeur (5) et le corps (25) du collecteur (6) sont de section hexagonale.\n<CLM>\1\tDispositif de stockage d'énergie thermique par Matériau à Changement de Phase (MCP) comprenant au moins un MCP (13) et une cuve (14) destinée à contenir le au moins un MCP (13), caractérisé en qu'il comprend au moins un 15 échangeur (1) thermique à fluide caloporteur selon l'une quelconque des revendications précédentes plongeant au moins partiellement dans le au moins un MCP (13) contenu dans la cuve (14).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication précédente dans lequel la canalisation (7) du distributeur (5) et la canalisation (8) du collecteur (6) débouchent en partie 20 supérieure (17) de la cuve (14).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des deux revendications dans lequel la cuve (14) comprend une paroi inférieure (15), des parois latérales (16) et 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 25 distributeur (5) et la canalisation (8) du collecteur (6) traversent la paroi supérieure de la cuve (14) pour déboucher en dehors de la cuve (14).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel ledit échangeur (1) repose au contact de la paroi inférieure (15) de la cuve (14). 30\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 16 comprenant des compensateurs de dilatations (20) configurés pour assurer une étanchéité entre le distributeur de l'échangeur (1) thermique et la cuve (14).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 17 comprenant plusieurs échangeurs (1) juxtaposés dans la cuve (14) et plusieurs 35 compensateurs de dilatations (20) agencés respectivement entre les distributeurs (5) des échangeurs (1). 3046838 20\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 18 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 5 quelconque des revendications 12 à 19 comprenant une phase de charge au cours de laquelle : - le fluide caloporteur pénètre dans l'échangeur (1) en partie supérieure par la canalisation (7) du distributeur (5) débouchant en partie supérieure (17) de la cuve (14), 10 - 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 15 partie inférieure de l'échangeur (1) et est évacué de l'échangeur (1) par la canalisation (8) du collecteur (6) débouchant en partie supérieure (17) de la cuve (14).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente comprenant une phase de décharge au cours de laquelle : 20 - 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 collecteur (6) en partie inférieure de l'échangeur (1) distribue le fluide caloporteur à l'état liquide à la pluralité de tubes (2), 25 - 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 partie supérieure et est évacué de l'échangeur (1) par la canalisation (7) du distributeur (5) débouchant en partie supérieure (17) de la cuve (14). 30\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel le fluide caloporteur est introduit dans l'échangeur (1) et est récupéré de l'échangeur (1) par la partie supérieure (17) de la cuve (14).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des trois revendications précédentes dans lequel le fluide caloporteur est à l'état liquide dans toute la canalisation (8) du 35 collecteur (6).