INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Au final, une installation de cogénération nucléaire à réacteur nucléaire REP avec une boucle de stockage thermique et un système de capture de CO 2 avec en by-pass un dispositif aéroréfrigérant à sec selon l’invention présente de nombreux avantages majeurs, à iso-service rendu d’un point de vue production électrique en journée, parmi lesquels on peut citer : une très haute efficacité énergétique puisque, dans la configuration avec système de capture de CO 2 en fonctionnement nominal, chaque MW produit au cœur est valorisé. l’absence de prélèvement ou de rejet d’eau liquide dans l’environnement, quel que soit le régime de fonctionnement de l’installation ; la suppression de la nécessité de réaliser une installation nucléaire en bord de mer ou sur une rivière fleuve à fort débit ; l’absence de contraintes environnementales liées au dérèglement climatique (canicules); dans un contexte d’économie circulaire du carbone, du fait d’une source potentiellement massifiée de CO 2 , valorisation par la production de carburants de synthèse ; une simplification drastique des démonstrations de sûreté; un élargissement du potentiel de déploiements d’installations dans les pays à climat sec, ne bénéficiant pas de fleuve, rivière ou mer dans leur géographie ; une meilleure acceptation auprès du public.
D’autres avantages secondaires liés à l’invention peuvent être mis en avant : le maintien en base du réacteur nucléaire REP, car la variation de puissance est assurée par la boucle de stockage thermique ; une simplification de la conception du circuit primaire du réacteur REP de l’installation ; une simplification du dossier de sûreté de l’installation ; de forts gains d’opération de l’installation ; une amélioration de la disponibilité, etc. une réduction du volume de déchets par MWh ; la possibilité d’évacuer la puissance résiduelle du cœur du réacteur pendant les périodes d’arrêt du réacteur au moyen de la boucle de stockage thermique avec notamment la réserve contenue de fluide caloporteur dans le réservoir froid. Les conditions détaillées associées à cette fonctionnalité seront à définir en fonction du niveau de sûreté attendu.
Selon un mode de réalisation avantageux, l’installation comprend en outre un dispositif aéroréfrigérant à air sec relié en by pass d’un raccordement au système d’exploitation de chaleur.
Selon ce mode de réalisation avantageux, le dispositif aéroréfrigérant à air sec est une tour aéroréfrigérante à air sec.
Selon ce mode également, la température T1 en entrée du condenseur est de préférence égale à au moins 60°C et la température T2 de sortie du condenseur de préférence égale à au moins 70°C, avantageusement comprise entre 70 et 100°C.
Avantageusement, chacun des réservoir chaud et froid du troisième circuit fluidique a un volume compris entre 10 000 m 3 et 30 000 m 3 .
Avantageusement encore, le fluide caloporteur de la boucle de stockage thermique du troisième circuit fluidique est un sel fondu ou un mélange de sels fondus adapté pour rester en phase liquide sur une gamme de températures allant de 100°C à 350°C avec une marge de 40°C par rapport à la température maximale en fonctionnement de la boucle de stockage thermique.
Relier directement le condenseur à un système d’exploitation de chaleur est satisfaisant dans bon nombre de configurations.
Dans d’autres, cela peut présenter des inconvénients à tout le moins des limitations de fonctionnement car une telle liaison directe rend interdépendant les systèmes de de conversion d’énergie et le système d’exploitation de chaleur directement aux bornes du condenseur. Les inconvénients de cette corrélation directe entre production d’électricité et production de chaleur peuvent être énumérées comme suit : en termes de taux de disponibilité propre de l’installation dans sa globalité : tout arrêt (prévisionnel ou fortuit) du ou des systèmes d’exploitation de chaleur aux bornes du condenseur entraîne l’arrêt du système de conversion d’énergie ou nécessiterait l’ajout d’un système de secours type tour aéroréfrigérante à air sec, ce qui peut conduire à dégrader le facteur d’utilisation du réacteur nucléaire et à minimiser de fait sa rentabilité ; le choix de la technologie du ou des systèmes d’exploitation connecté(s) aux bornes du condenseur : le service adressé par ce(s) système(s) doit être compatible avec la flexibilité imposée par les besoins du réseau électrique qui est généralement prioritaire, mais pas systématiquement. Par exemple, des systèmes nécessitant un chauffage important et de longue durée ne sont pas compatibles avec les cycles de fonctionnement journaliers : on peut citer ici les électrolyseurs à haute température (EHT) pour la production d’H 2 , les réseaux de chauffage urbains ou industriels ; la technologie du(des) système(s) connecté(s) aux bornes du condenseur doit également être compatible avec la cinétique de flexibilité du système de conversion d’énergie en amont: le fonctionnement du(des) système(s) d’exploitation de chaleur doit pouvoir suivre les rampes de puissance imposées par les variations d’appel de puissance du réseau électrique, potentiellement de l’ordre de plusieurs MWth/minutes ; le fait que le fonctionnement du(des) système(s) connecté(s) aux bornes du condenseur se fasse en régime non continu, soit un nombre X d’heures par jour seulement, nécessite également d’augmenter le dimensionnement du(des) système(s) dans le même ratio de surdimensionnement que celui du système de conversion d’énergie par rapport à la puissance du réacteur, à performances de production journalière équivalente, enfin, en termes de caractéristiques de marché/service adressé par les systèmes d’exploitation de chaleur : du fait de l’interdépendance de la production d’électricité qui se trouve corrélée à la production de chaleur, l’optimisation de la rentabilité d’une installation de cogénération ne peut être maximisée sur les deux marchés simultanément. Il existe une marge d’optimisation sous condition de décorréler les production d’électricité et la fourniture de chaleur.
Les inventeurs ont donc été confrontés à un problème supplémentaire, qui consiste à décorréler temporellement la production d’électricité et la production de chaleur, sans dégrader le rendement et l’efficacité énergétique de l’installation de cogénération dans sa globalité.
Pour ce faire, selon un mode de réalisation supplémentaire, l’installation de cogénération selon l’invention comprend avantageusement un quatrième circuit fluidique configuré en boucle fermée de stockage d'énergie thermique et distribution de chaleur, dans lequel circule un fluide caloporteur, le quatrième circuit fluidique comprenant : au moins un troisième réservoir dit réservoir chaud relié au condenseur , au moins une troisième pompe hydraulique reliée au réservoir chaud et à l’au moins un système d’exploitation de la chaleur, au moins un quatrième réservoir dit réservoir froid relié au condenseur et à l’au moins un système d’exploitation de la chaleur, au moins une quatrième pompe hydraulique reliée au réservoir froid et au condenseur.
Ainsi, ce mode permet de faire fonctionner l’installation de cogénération en décorrélant temporellement la production d’électricité et la production de chaleur, tout en augmentant à la fois :
Pour certaines variantes, il peut être préférable de conserver le tenseur de référence plutôt que de le réduire au coefficient K T de référence. En effet, l’intérêt du coefficient K T est qu’il s’agit d’un simple scalaire qui nécessite donc peu de ressources mémoire pour être conservé dans une base de données. Par ailleurs, ce coefficient K T est représentatif des contraintes associées à l’accident géométrique 3. Au contraire, le tenseur de référence fournit une information plus complète que le coefficient K T de référence mais nécessite plus de ressource mémoires pour son stockage.
Afin de réduire le temps de calcul pour l’élaboration de l’abaque, les calculs du coefficient K T de référence, ou du tenseur de référence, pour chacune des variantes de chacun des accidents géométriques de référence peuvent être mis en œuvre sur une infrastructure informatique distribuée, par exemple sur un serveur ou un calculateur haute performance (HPC ou « High Performance Computing »).
Un module de file intelligente peut être mise en place afin d’allouer les calculs du coefficient K T sur des ressources de l’infrastructure informatique distribuée. Pour cela, un nombre de créneaux est défini. Ce nombre de créneaux indique un nombre maximum de calculs pouvant s’exécuter au même moment sur l’infrastructure informatique distribuée. Un nombre minimum de licences par calcul est également défini et indique le nombre minimum de licences du solveur numérique qui doivent être disponibles pour correctement exécuter un calcul et ne pas bloquer des calculs d’autres utilisateurs ; en deçà de ce seuil, il n’est plus possible d’exécuter ledit calcul. Avantageusement, définir une valeur élevée pour ce seuil permet d’éviter une situation où les calculs monopolisent la quasi-totalité des licences. Par exemple si un calcul nécessite 8 licences, définir la valeur du seuil à 40 assure que d’autres utilisateurs ont la priorité d’utiliser les licences s’ils ont besoin de faire des calculs. En particulier, ce mécanisme de file intelligente s’active lorsque l’activité est faible, la nuit et le week-end, et permet aux calculs longs (plusieurs jours) d’autres utilisateurs de ne pas se retrouver sans licences à cause des calculs pour l’abaque. Enfin, un nombre de processeurs par calcul est défini en fonction de la puissance de la machine. Dans une alternative, le nombre de licences par calcul est défini en fonction du nombre de processeurs par calcul.
Le module de file intelligente vérifie alors régulièrement le nombre de licences du solveur numérique disponibles, le nombre de créneaux libres (un créneau étant indisponible lorsqu’un calcul est en cours d’exécution, et étant libéré lorsque l’exécution du calcul se termine), et alloue des ressources de l’infrastructure informatique distribuée à un ou plusieurs calculs à chaque fois que le nombre de licences disponibles le permet, et qu’au moins un créneau est libre.
Il est ainsi possible d’exploiter au maximum les ressources disponibles de l’infrastructure informatique distribuée.
Dès qu’un des calculs du coefficient K T pour l’une des variantes est terminé, il est possible de transférer la valeur calculée du coefficient K T dans une mémoire dédiée à l’élaboration de l’abaque des accidents géométriques. Une fois la valeur transférée, il est possible de nettoyer la ou les ressources allouées pour le calcul de ladite valeur, en particulier les ressources de type mémoire, et de vérifier que le transfert de la valeur calculée s’est correctement effectué. L’intérêt est alors de réduire le temps nécessaire à l’élaboration de l’abaque des accidents géométriques et d’éviter de saturer la mémoire du calculateur avec les calculs terminés. Dans ce système, la mémoire est nettoyée au fur et à mesure.
De la même façon, pour le calcul du tenseur de contrainte de référence, il est possible de transférer le tenseur de contrainte de référence calculé dans une mémoire dédiée à l’élaboration de l’abaque. Une fois la valeur transférée, il est possible de nettoyer la ou les ressources allouées pour le calcul dudit tenseur, en particulier les ressources de type mémoire, et de vérifier que le transfert du tenseur calculé s’est correctement effectué. L’intérêt est alors de réduire le temps nécessaire à l’élaboration de l’abaque des accidents géométriques en compressant les temps d’attente durant l’exécution des calculs sur l’infrastructure informatique distribuée.
L’étape 102 du procédé 100 est une étape de détermination d’un critère de durée de vie de la pièce aéronautique. Ce critère est basé sur des connaissances métier et un retour d’expérience et est représentatif de la tenue en fatigue ou de la durée de vie de la pièce. En particulier, le critère de durée de vie peut être une durée de vie qui indique, par exemple en heures, jours, semaines, mois ou années, une durée durant laquelle la pièce aéronautique peut être utilisée avec un risque minimal qu’une anomalie liée à cette pièce survienne. La durée de vie peut, en outre, indiquer la durée d’utilisation au-delà de laquelle la pièce devra faire l’objet d’une opération de maintenance. Le critère de durée de vie peut également être une fatigue indiquée en nombre de cycles ou en nombre de cycles équivalent.
La détermination du critère de durée de vie est mise en œuvre via un programme informatique dédié, qui résout les équations d’endommagement du matériau considéré. En particulier, pour calculer la durée de vie, un tel logiciel est exécuté en deux étapes : une pour l’initiation et une pour la propagation.
Préférentiellement, la durée de vie est déterminée par une comparaison avec un ou plusieurs critères de fatigue. Par exemple, en initiation, une multiplication du coefficient K T avec une contrainte de la pièce est comparée à la limite d’élasticité du matériau, et cette valeur appelée « criticité » ou « contrainte réduite » est comparée à des données de référence. Puis, en propagation, le gradient de coefficient K T est multiplié à la contrainte de la pièce, et le résultat, qui représente l’évolution de la contrainte en fonction de la distance, est comparée à des références de propagation et/ou non-propagation de l’accident géométrique 3. L’intérêt est ici de prendre en compte des conditions de propagation de l’accident géométrique 3, notamment s’il est non-désiré, par exemple une fissure, qui dépendent majoritairement de contraintes lointaines, au contraire des conditions d’apparitions de l’accident géométrique 3 qui dépendent essentiellement de contraintes locales.
Avantageusement, le programme informatique dédié s’appuie sur le modèle numérique calculé au moyen du solveur numérique. La spécificité de ce modèle numérique est que l’accident géométrique 3 n’y est pas modélisé. Au contraire, l’accident géométrique 3 dans le modèle numérique est pris en compte en appliquant le coefficient de concentration de contrainte K T à l’endroit de l’accident géométrique 3 non représenté. Le solveur numérique utilisé ici peut être le même solveur numérique celui utilisé à l’étape 160 de calcul du coefficient K T .
Le modèle numérique est donc une représentation équivalente de la pièce aéronautique où l’accident géométrique 3 est modélisé par le coefficient de concentration de contrainte K T . L’intérêt d’une telle représentation équivalent est que le calcul de la durée de vie est mis en œuvre rapidement puisqu’il n’y a pas besoin d’avoir une grande précision de calcul afin de modéliser la géométrie, potentiellement complexe, de l’accident géométrique 3 qui est de taille bien plus petite que la pièce aéronautique. La tenue en fatigue de la pièce aéronautique est donc estimée facilement, rapidement et de façon fiable grâce au procédé 100 selon l’invention.
L’étape 103 du procédé 100 est ensuite une étape de conception de l’accident géométrique 3 et de la pièce aéronautique comprenant ledit accident géométrique 3 conçu. Cette étape 103 de conception est mise en œuvre à la condition que le critère de durée de vie déterminé de la pièce aéronautique soit compatible avec un cahier des charges de ladite pièce mécanique.
En d’autres termes, à l’étape 103, le critère de durée de vie déterminé est comparé à un cahier des charges de la pièce aéronautique. Ce cahier des charges comprend au moins un critère de durée de vie désirée de la pièce aéronautique. En particulier, si le critère est la durée de vie, la pièce aéronautique comportant l’accident géométrique 3 est compatible avec des exigences de tenue en fatigue du cahier des charges si la durée de vie déterminée est égale ou plus grande que la durée de vie désirée. Dans ce cas, la conception de la pièce aéronautique comprenant l’accident géométrique 3 est mise en œuvre. La conception peut être mise en œuvre au moyen d’un outil de conception assistée par ordinateur ou de dessin numérique, par exemple CATIA™ ou Solidworks™. Dans cette conception, l’accident géométrique 3 est intégralement conçu, en respectant sa géométrie exacte. Par exemple, l’aube conçue comprend le perçage cylindrique.
Le procédé 100 peut en outre comprendre une étape 104 de fabrication de ladite pièce aéronautique comprenant l’accident géométrique 3. La fabrication peut être mise en œuvre par moulage, usinage, soudage, forgeage, fabrication additive, etc. La pièce aéronautique fabriquée comprend alors l’accident géométrique 3, par exemple le perçage cylindrique.
Dans une alternative, le coefficient K T de référence est déterminé pour chaque nœud du maillage 10. C’est-à-dire que le solveur numérique utilisé pour élaborer l’abaque, produit en sortie du calcul un coefficient K T de référence pour chacun des nœuds du maillage 10. Le coefficient K T de référence peut ainsi être différent d’un nœud à l’autre. L’intérêt est de pouvoir prendre en compte une répartition ou une variation du coefficient K T de référence dans la modélisation de l’accident géométrique 3.
Pour ce faire, la quatrième palette prédéfinie présente préférentiellement une première portion avec une chrominance nulle et une dynamique de la luminance perçue comprise entre 0 et 100 ; puis une seconde portion avec une teinte à l’apogée comprise entre 30 et 35°, une chrominance à l’apogée comprise entre 30 et 40, une dynamique du vecteur d’angle polaire comprise entre 2π et 0, une excentricité d’une ellipse projetée dans le plan de teinte et de chrominance comprise entre 0.8 et 0.9, et une dynamique de la luminance perçue comprise entre 100 et 30, le seuil entre les deux portions étant fixé entre 75 et 85% des valeurs en niveaux de gris.
Description sommaire des figures La manière de réaliser l’invention ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien des modes de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif mais non limitatif, à l’appui dans figures 1 à 7 dans lesquelles :
La est une représentation schématique d’un procédé de colorisation d’une image infrarouge selon un mode de réalisation de l’invention ;
La est une représentation schématique d’une génération paramétrique d’une palette de couleurs selon le procédé de la avec une ellipse projetée dans un plan de teinte et de chrominance ;
La illustre trois variations d’une génération paramétrique d’une palette de couleurs selon le procédé de la avec une ellipse projetée dans le plan de teinte et de chrominance en fonction de la variation de l’excentricité de l’ellipse ;
La illustre la dynamique de la luminance perçue et d’une ellipse projetée dans le plan de teinte et de chrominance pour une première palette prédéfinie du procédé de la ;
La illustre la dynamique de la luminance perçue et d’une ellipse projetée dans le plan de teinte et de chrominance pour une seconde palette prédéfinie du procédé de la ;
La illustre la dynamique de la luminance perçue et deux ellipses projetées dans le plan de teinte et de chrominance pour une troisième palette prédéfinie du procédé de la ; et
La illustre la dynamique de la luminance perçue et une ellipse projetée dans le plan de teinte et de chrominance pour une quatrième palette prédéfinie du procédé de la .
Description détaillée de l’invention La illustre un procédé de colorisation d’une image infrarouge 11 obtenue à partir d’un capteur infrarouge 10 comprenant un ensemble de détecteurs élémentaires. De manière classique, les détecteurs élémentaires sont constitués de microbolomètres agencés sous forme matricielle.
Pour chaque ligne ou pour chaque colonne de microbolomètres, un circuit de lecture permet de mesurer une quantité de rayonnements infrarouges captée par chaque détecteur élémentaire formant, ainsi, les pixels d’une image infrarouge.
Les valeurs issues de chaque pixel de l’image infrarouge peuvent être codées en niveaux de gris NG sur 8, 11 ou 14 bits sans changer l’invention. En outre, des prétraitements peuvent être réalisés sur l’image infrarouge 11 avant de mettre en œuvre le procédé de colorisation de l’invention.
Plus précisément, l’invention propose d’utiliser une palette de couleurs 12 pour transformer l’image infrarouge 11 codée en niveaux de gris NG en une image colorisée 13 , dont chaque pixel est codé par un système de couleurs, par exemple selon le standard sRGB.
Selon l’invention, la palette de couleurs 12 est définie dans l’espace CIE CAM02-UCS, en définissant chaque couleur par six caractéristiques : luminosité, luminance absolue, colorisation, chrominance c*, saturation et teinte h*. Ces six caractéristiques sont interdépendantes et peuvent être codées par un triplet de trois valeurs : j*, a*, et b*, avec le paramètre j* correspondant à la luminance perçue, a* correspondant à l’axe des couleurs bleu à jaune et b* correspondant à l’axe des couleurs vert à rouge.
Dans cet espace CIE CAM02 -UCS, la chrominance c* est définie par l’équation suivante :
La teinte h* est définie par l’équation suivante :
Dans un mode de réalisation, l’identification de l’équipement comprend : b’1) une détection initiale d’une zone d’identification de l’image acquise, ladite zone d’identification comprenant le marquage, b’2) une reconnaissance optique de plusieurs groupes de motifs composant l’ensemble de caractères du marquage via une détection par une fenêtre glissante sur ladite zone d’identification, une taille associée à la fenêtre glissante étant inférieure à une taille de la zone d’identification, deux groupes de motifs successivement détectés par la fenêtre glissante se recouvrant en au moins un motif commun, b’3) une concaténation les uns aux autres des groupes de motifs successivement détectés par l’intermédiaire de l’au moins un motif commun, b’4) l’identification de l’équipement par association du marquage de l’équipement avec les groupe de motifs concaténés.
Par conséquent, le procédé proposé permet avantageusement d’identifier les équipements présents sur les ouvrages construits et ayant des marquages (du type numéro de référence ou numéro d’identification de l’équipement) longs. Le procédé est particulièrement avantageux en ce qu’il permet notamment d’identifier l’équipement même lorsque le marquage associé à l’équipement est capturé sur plusieurs prises de vue distinctes, et par exemple partiellement (une partie des caractères est invisible ou non reconnue).
Ainsi, le procédé permet d’extraire des informations exhaustives sans imposer de contraintes dans la capture des images acquises. Les images de l’ouvrage peuvent donc être capturées par tout individu sur le chantier, sans requérir d’expertise particulière ni même de connaître les éléments précis à isoler ou identifier sur les images. Le procédé permet d’obtenir des résultats probants en comblant d’éventuels défauts de prise de vue. Une fois les images acquises, le procédé proposé permet avantageusement d’identifier l’équipement de façon automatisée.
Dans un mode de réalisation, la projection des contours de la portion de l’équipement sur la modélisation en trois dimensions de l’ouvrage construit comprend une projection de coordonnées associées auxdits contours dans le système de coordonnées géographiques prédéfini, lesdites coordonnées associées auxdits contours étant définies selon un repère image en deux dimensions associé aux images acquises.
Par conséquent, le procédé proposé permet avantageusement de reconstruire l’intégralité de l’équipement dans l’ouvrage construit, en trois dimensions. La projection proposée permet alors de reconstruire la profondeur de l’ouvrage et la disposition de l’équipement dans un tel contexte.
Dans un mode de réalisation, le regroupement des contours projetés comprend : b51) un filtrage des contours projetés de sorte à sélectionner des zones d’intersection correspondant à une intersection d’au moins deux contours projetés, b52) un regroupement des zones d’intersection non disjointes, de sorte à obtenir un ensemble de polygones géoréférencés associés à l’équipement.