INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le dispositif d’isolation thermique est ainsi facile à assembler et à adapter aux différentes options possibles de la pompe à vide par simple découpe dans des panneaux isolants à plats. On profite de la forme générale cylindrique de l’enveloppe périphérique du stator de la pompe à vide pour enrouler une ou plusieurs couches isolantes flexibles prédécoupées autour du corps du stator chauffé. Cette solution est peu coûteuse, inférieure au coût de la ceinture isolante cousue de l’art antérieur. De plus, le dispositif d’isolation thermique est modulable, car il permet d’adapter facilement le niveau d’isolation thermique à un besoin spécifique. Il est notamment possible d’augmenter le nombre de couches isolantes intercalaires superposées pour réduire les pertes thermiques, en particulier si l’encombrement le permet autour de la pompe à vide. Il est facile et peu coûteux d’adapter le dispositif d’isolation thermique en déplaçant/créant/supprimant des découpes dans les différentes couches isolantes intercalaires en fonction des options de la pompe à vide. Également, l’accès autour de la pompe à vide est simplifié pour les opérateurs de maintenance car le dispositif d’isolation thermique peut facilement être compressé à la main. Par ailleurs, ce dispositif d’isolation thermique forme un dispositif de protection mécanique pour la pompe à vide, utile notamment pour son transport.
Selon un exemple de réalisation, la au moins une couche isolante intercalaire et/ou la couche isolante externe comporte une mousse souple et une feuille aluminium recouvrant une face de la mousse souple.
Le dispositif d’isolation thermique comporte par exemple au moins une première et une deuxième couches isolantes intercalaires superposées.
Selon un exemple de réalisation, les bordures d’extrémité des couches isolantes intercalaires superposées adjacentes se rejoignent le long d’une ligne de fermeture respective dont les positionnements angulaires sont distincts.
A noter que l’augmentation de l’aire en section de la cuve n’est pas restreinte à une valeur constante. Autrement dit, l’augmentation de l’aire en section de l’enceinte intérieure I peut être linéaire, comme dans le cas d’un tronc de cône tel que décrit, mais également évolutive le long de la hauteur. L’air peut également croitre de manière discontinue, à savoir augmenter, stagner puis à nouveau augmenter, la résultante correspondant toujours à une aire en section qui croit vers le haut dans la direction verticale AZ. Comme il est compris, l’enceinte intérieure I peut avoir une forme gauche dont la section augmente mais de manière non-constante le long de la hauteur, vers le haut.
Concernant le deuxième aspect, l’invention n’est pas limitée à la nature de l’actionneur de déplacement vertical utilisé dès lors qu’il permet d’assurer sélectivement : - une descente de la cuve 18 à un niveau dans lequel l’orifice d’admission 22 rencontre l’étendue d’eau environnante E, autorisant un remplissage de l’enceinte intérieure I jusqu’à équilibre de niveau d’eau en surface entre la surface Si du volume intérieur d’eau et la surface Se d’étendue d’eau ; et ; - une élévation la cuve 18 par soulèvement de celle-ci, autorisant une vidange du volume intérieur d’eau hors de l’enceinte intérieure I quand la surface Si du volume intérieur d’eau est plus élevée que la surface Se d’étendue d’eau environnante.
Dans l’ensemble de la description détaillée, le système de stockage 12 a été décrit comme se rapportant à un élément constitutif d’une centrale hydroélectrique 10. Il est à noter que l’invention n’est pas limitée à cette application particulière, le système de stockage 12 pouvant être utilisé à d’autres fins, comme à titre d’exemple en qualité de château d’eau placé dans un lac pour irriguer des cultures attenantes.
SYSTEME DE STOCKAGE D’ÉNERGIE SOUS FORME POTENTIELLE EN MILIEU MARIN A RESTITUTION ENERGETIQUE AUGMENTÉE DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte au domaine de l’hydroélectricité. Elle concerne plus particulièrement un système de stockage d’énergie sous forme potentielle pour la convertir en énergie électrique dans une centrale hydroélectrique en milieu marin.
ARRIERE-PLAN TECHNIQUE Il existe cinq sources d’énergie renouvelable : les énergies hydrauliques, éoliennes, solaires, de biomasses et géothermiques.
L’énergie hydraulique offre la possibilité d’être stockée sous forme d’énergie potentielle de pesanteur, permettant de la convertir au besoin en électricité. Il s’ensuit une capacité de modulation de la production électrique en fonction de la demande.
En pratique, l'énergie hydraulique est successivement transformée en énergie mécanique, moyennant la libération de l’eau sous la forme d’une chute passant à travers une turbine hydraulique, puis en énergie électrique par l’intermédiaire d’une génératrice électrique reliée à la turbine.
Il existe un grand nombre de dispositifs à destination de la production hydroélectrique, mais la solution majoritairement retenue réside dans l’implantation de barrages. Tributaires de la topologie, on retrouve ces barrages sur les cours d’eau ou établis en travers d'une vallée pour transformer un site naturel approprié en réservoir d'eau.
Cependant, nonobstant leur difficulté d’intégration et leur impact écologique non négligeable, les barrages souffrent d’une limitation en capacité de production hydroélectrique liée aux réserves d'eau disponibles.
Récemment il a été proposé des centrales hydroélectriques placées en milieu marin, dit « offshore », qui exploitent l'énergie des océans. Comme il est compris, ces centrales ne souffrent pas d’une limitation en réserve d’eau disponible.
Certaines de ces centrales hydroélectriques en milieu marin dites gravitaires génèrent un stockage d’énergie sous forme potentielle moyennant : - une immersion d’un bassin dans l’eau pour le remplir ; et - une élévation du bassin pour créer un différentiel de hauteur qui génère une chute d’eau exploitable pour la génération d’électricité. Cette solution est notamment connue du document KR102287189B1 qui prévoit d’équiper un tel bassin d’un ballast destiné à être rempli ou vidangé d'eau de mer pour faire varier la hauteur du bassin.
Néanmoins, même si ces centrales hydroélectriques placées en milieu marin octroient des avantages certains, elles présentent généralement un rendement de fonctionnement qui est significativement inférieur à celui des barrages au regard des faibles hauteurs et débits d’eau générés. De surcroit, l’utilisation d’un ballast actionné requiert de prélever une partie de l’énergie hydroélectrique générée pour soulever l’eau contenue dans le bassin.
Il s’ensuit que le retour sur investissement est incertain, en particulier en prenant en considération également les coûts d’installation et de maintenance induits par cette architecture.
Le but de l’invention est de proposer une solution de stockage d’énergie sous forme potentielle en milieu marin qui permet de restituer assez d’énergie pour justifier son intégration.
À cet effet, l’invention a pour objet un système de stockage d’énergie sous forme potentielle en milieu marin comprenant : - une cuve, prévue pour baigner dans une étendue d’eau environnante qui est définie en surface par une hauteur limnimétrique d’eau extérieure, cette cuve comprenant : -- une paroi qui délimite une enceinte intérieure de cuve dans laquelle peut être stocké un volume intérieur d’eau de manière isolée de l’étendue d’eau environnante ; -- un orifice admission d’eau qui autorise un passage d’eau dans l’enceinte intérieure depuis l’étendue d’eau environnante pour constituer le volume intérieur d’eau ; -- un orifice de décharge d’eau au travers duquel le volume intérieur d’eau peut être vidangé hors de l’enceinte intérieure ; dans lequel : - le système de stockage d’énergie comporte en outre des moyens de flottaison qui coopèrent avec la cuve pour la maintenir en élévation par rapport à la surface d’étendue d’eau environnante suivant une direction verticale qui est normale à cette surface d’étendue d’eau environnante, ces moyens de flottaison étant configurés pour que le volume intérieur d’eau reste en surface plus élevé que la surface d’étendue d’eau environnante ; et - l’enceinte intérieure présente une aire en section qui croit vers le haut dans la direction verticale.
L’invention concerne également un système de stockage d’énergie ainsi défini, dans lequel les moyens de flottaison sont adaptés pour générer sur la cuve une force d’élévation qui compense un abaissement de hauteur de surface du volume d’eau dans la cuve par rehaussement de la cuve suivant la direction verticale.
L’hydrolyse basique est avantageusement réalisée à pH compris entre 8 et 14, préférentiellement entre 8 et 13, plus préférentiellement entre 9 et 12.
L’hydrolyse basique est avantageusement réalisée à une température comprise entre 60 et 100 °C, préférentiellement entre 70 et 90 °C, plus préférentiellement entre 75 et 85 °C.
La durée de l’étape d’hydrolyse basique est avantageusement comprise entre 60 minutes et 480 minutes, préférentiellement entre 120 minutes et 420 minutes, plus préférentiellement entre 240 minutes et 360 minutes.
En fonction de la quantité d’acide ou de base ajoutée, les monomères de formule (AP) sont partiellement ou totalement convertis en monomère A.
Avantageusement entre 1 et 100 mol% de monomère de formule (AP) sont hydrolysés, préférentiellement au moins 30 mol%, plus préférentiellement au moins 50 mol%, encore plus préférentiellement au moins 70 mol%.
Une fois la réaction d’hydrolyse terminée, le pH est avantageusement ajusté entre 6 et 9.
Bien que préparé en solution, le polymère hydrosoluble de l’invention peut également être utilisé sous forme solide. Les principales techniques d’isolation solide/liquide alors utilisées sont celles du séchage par atomisation ou pulvérisation (qui consiste à créer un nuage de fines gouttelettes dans un courant gazeux chaud pendant une durée contrôlée), du séchage à tambour, des sécheurs à lit fluidisé...
Procédé papetier La présente invention concerne également un procédé de fabrication du papier ou de carton comprenant (1) l’addition d’un polymère hydrosoluble selon l’invention dans une suspension aqueuse de fibres et (2) la formation d’une feuille de papier ou de carton. Ainsi, l’invention concerne l’utilisation d’un polymère hydrosoluble dans un procédé papetier.
Les différentes étapes du procédé de fabrication de papier, carton ou analogue sont connus et conformes aux techniques faisant appel aux connaissances de l’homme du métier, il n’est pas nécessaire de les décrire plus en détail car elles restent connues et classiques à ce que connait l’homme du métier, si nécessaire il pourra se référer au document : Handbook for Pulp & Paper Technologists, 4 th Edition, G.A.Smook.
Selon l’invention, le polymère hydrosoluble est ajouté dans le procédé papetier, avant ou après formation de la feuille de papier, carton ou analogue. Ainsi, la mise en contact de la matière cellulosique avec le polymère de l’invention peut être effectuée de différentes manières et notamment selon les méthodes typiques connues de l’homme du métier.
Le polymère hydrosoluble peut être ajouté à la matière cellulosique sous forme de solution aqueuse diluée ou non diluée. Il peut être appliqué par une technique d’imprégnation, ou peut être directement ajouté dans la suspension fibreuse à tout endroit du procédé de fabrication du papier où habituellement des agents de résistance à sec sont introduits.
Le polymère hydrosoluble est avantageusement ajouté avant la formation de la feuille, directement à la suspension fibreuse.
En considérant la centrale hydroélectrique 10 de la , équipée des trois systèmes de stockage d’énergie 12a, 12b, 12c, il est possible d’aboutir à une génération continue d’énergie électrique moyennant un actionnement en descente/montée des cuves 18 utilisant uniquement l’énergie marémotrice.
Pour rappel, la configuration de l’actionneur 34 tel que défini permet spontanément une montée de cuve en cas de hausse de la hauteur de surface Se d’eau environnante, et à l’inverse une descente de la cuve en cas de baisse de la hauteur de surface Se d’eau environnante. Sur cette base, il s’agit préférentiellement de débuter le remplissage d’une cuve en début de phase montante de marée, au moment où la hauteur de surface Se d’eau environnante est la plus faible.
Suivant ce principe, une production en énergie électrique continue est obtenue moyennant le cycle d’exploitation tel que présenté à la . Comme il ressort de cette figure, il s’agit de ; - conditionner les cuves 18 de sorte que leur vidange et leur rechargement s’effectuent chacune sur une durée de 6h ; - opérer un déphasage de la vidange des cuves des trois systèmes de stockage d’énergie 12a, 12b, 12c, de manière à toujours maintenir une cuve en état de vidange durant chaque marée montante ou descendante ; et - recharger en eau les deux cuves qui ont besoin de l’être durant une marée montante considérée, à savoir les cuves qui ont été vidangées durant soit la marée montante ou la marée descendante qui précèdent cette marée montante considérée.
Une centrale hydroélectrique 10 à trois systèmes de stockage d’énergie 12a, 12b, 12c permet ainsi d’aboutir à une génération d’énergie électrique continue. Il reste néanmoins intéressant d’augmenter le nombre de systèmes de stockage d’énergie, c’est-à-dire en prévoir plus de trois équipant une même centrale hydroélectrique 10.
En effet, la multiplication des systèmes de stockage d’énergie autorise un temps de vidange plus court de chacune des cuves, étant donné que plusieurs d’entre-elles peuvent être consécutivement en tout ou partie vidangées au cours d’une même phase de marée.
La illustre un autre exemple d’architecture de centrale 10, dotée de cinq systèmes de stockage d’énergie 12a, 12b, 12c, 12d et 12e.
A iso-durée de remplissage en eaux des cuves, à savoir six heures, le temps de vidange optimisé de vidange est fixé à trois heures dans le cas de cette variante à cinq systèmes de stockage. Pour une centrale à quatre systèmes de stockage d’énergie, le temps de vidange optimisé de vidange serait de quatre heures.
En référence à la annexée qui illustre un exemple de cycle d’exploitation de la centrale hydroélectrique dotée de cinq systèmes de stockage d’énergie 12a, 12b, 12c, 12d et 12e de la , il convient de souligner que : - deux cuves sont successivement vidangées au cours de la même phase de marée, chacune pendant trois heures ; - le rechargement d’une cuve peut être interrompu à la fin d’une phase de marée montante puis reprendre à partir du début de la prochaine phase montante ; comme visible notamment pour le système 12d entre les première et deuxième phases de marée montantes. Ce cas de figure est nécessaire dans le cas où la vidange de la cuve considérée est opérée en début de phase de marée montante et qu’il reste du temps pour débuter son nouveau remplissage.
Comme il est compris, plus le nombre de systèmes 12 équipant la centrale hydroélectrique 10 est élevé, plus petite est la durée de vidange exigée. Cette diminution de durée de vidange autorise alors une diminution de la contenance des cuves 18, ce qui permet de diminuer l’envergure d’enceinte interne I. Cela se traduit en pratique par la possibilité de fabriquer des cuves, équipant une même centrale 10, de plus faible rayon à mesure d’augmenter leur nombre. Comme il est compris, augmenter le nombre de systèmes de stockage 12 diminue la place nécessaire à leur implantation respective.
Une telle réduction d’envergure de cuve, permise à mesure de multiplier les systèmes de stockage 12 équipant une même centrale 10, autorise dès lors une diminution de l’encombrement des moyens de flottaison utilisés pour maintenir ces cuves 18 en élévation par rapport à la surface. En effet, la masse à soulever est d’autant moins importante que la cuve est petite. Dans l’exemple des figures, ceci correspond à une réduction en taille des flotteurs 30.
A noter enfin que l’invention n’est pas limitée à l’agencement des systèmes de stockage 12 de la centrale hydroélectrique 10. Il est visé en pratique de privilégier un arrangement le plus compacte possible. Une disposition en trèfle, à savoir dans lequel les cuves de la centrale hydroélectrique 10 sont inscrites dans un cercle tel que représenté sur la , ou encore en épis comme dans l’exemple de la , marqué par un positionnement en quinconce de part et d’autre de la canalisation commune 50 qu’elles alimentent en eau de décharge, sont particulièrement intéressants.
Au vu de ce qui précède, une multiplication des systèmes de stockage d’énergie équipant une même centrale hydroélectrique 10 présente plusieurs intérêts, notamment limite l’encombrement et simplifie la fabrication.
A cet égard, il est prévu selon l’invention de recourir préférentiellement à un agencement de centrale hydroélectrique à cinq systèmes de stockage d’énergie.
Dans la description qui précède, il a été décrit deux aspects visant à optimiser la restitution énergétique du système de stockage. Le premier aspect porte sur une optimisation durant la vidange moyennant une forme évasée d’enceinte intérieure I de cuve et des moyens de flottaison permettant de maintenir un différentiel de hauteur entre le volume intérieur d’eau et l’eau environnante. Le deuxième aspect porte sur l’actionnement de la montée/descente de cuve via une coopération flotteurs/cuve par effet de coin qui ne requiert pas de dépense d’énergie.
Il est particulièrement judicieux de combiner ces deux aspects pour tendre vers la centrale hydroélectrique 10 la plus optimisée. Néanmoins, ces aspects peuvent être considérés indépendamment l’un de l’autre sans sortir du cadre de l’invention.
En ce qui concerne le premier aspect de l’invention visant à optimiser la restitution énergétique, le système de stockage d’énergie selon l’invention : - n’est pas limité à la morphologie spécifique de cuve 18 telle que décrite sur la base de la , dès lors qu’elle permet de délimiter une enceinte intérieure I dont l’aire en section croit vers le haut H dans la direction verticale AZ ; - n’est pas limité à la nature des moyens de flottaison utilisés pour maintenir la cuve 18 en élévation par rapport à la surface Se d’étendue d’eau environnante de sorte le volume intérieur d’eau reste en surface Si plus élevé que la surface Se d’étendue d’eau environnante E.
Ici, la troisième ouverture 44 du dispositif de déplacement 34 de la bague de verrouillage 20 du premier connecteur 18 se trouve en vis-à-vis de l’évidement 46 de la troisième partie 22-3C de la seconde aile latérale 22-3 est est de dimension supérieur de manière à ne pas venir en butée de la partie de la pompe 12 la traversant.
L ’invention concerne aussi un système de refroidissement d'électronique dans lequel circule le fluide réfrigérant. En particulier, ce fluide réfrigérant pourra avantageusement être un fluide diélectrique non électriquement conducteur (par exemple une huile diélectrique).
Selon l’invention, le système de refroidissement d'électronique comportant au moins un module de pompe 10 tel que précédemment décrit.
Dans le mode de réalisation particulier illustré à la , le système de refroidissement d'électronique 100 comporte trois modules de pompe 10.
Ainsi, un module de pompe 10 peut être remplacé sans pour autant interrompre le système de refroidissement de l’électronique.
Le système de refroidissement d'électronique 100 comporte en outre, dans cet exemple, un module de condensation 110 apte à condenser le fluide réfrigérant circulant sous forme de vapeur dans le système de refroidissement d’électronique 100 en un fluide réfrigérant liquide.
Le système de refroidissement d'électronique 100 comporte aussi, dans cet exemple, un module de collecte 120 du fluide réfrigérant. Ce module de collecte 120 du fluide réfrigérant, aussi appelé réservoir tampon, est apte à collecter le fluide réfrigérant en provenance du module de condensation 110 et de le renvoyer vers les serveurs informatiques, par exemple, montés en rack.
Le système de refroidissement d'électronique 100 comporte aussi, dans cet exemple, un module de refroidissement 130 pour le fluide de refroidissement (par exemple de l’eau glycolée) qui est apte à fournir un fluide de refroidissement, de préférence à une température située entre 2 et 45 °C, pour permettre un échange avec le fluide réfrigérant circulant dans le module de condensation 110.
Le fluide de refroidissement provient, ici, d’un circuit de refroidissement de l'installation informatique et est renvoyé dans ce même circuit après son passage dans le module de condensation 110.
Le système de refroidissement d'électronique 100 comporte aussi, dans cet exemple, un module de contrôle interne 140 apte à contrôler les paramètres du système de refroidissement d'électronique 100 et à gérer ses performances.
Dans un mode de réalisation particulier, le module de contrôle interne 140 est connecté au logiciel de contrôle du système central via par exemple une interface de type API (pour « Application Programming Interface ») et à sa connexion à un réseau, par exemple via un connecteur modulaire de type RJ45.
Ainsi, lorsque le système de refroidissement d'électronique 100 est en fonctionnement : Le fluide réfrigérant sous forme de vapeur s'écoule des serveurs informatiques vers le module de condensation 110 ; Le fluide de refroidissement (par exemple de l’eau glycolée) en provenance de l'installation est dirigé elle aussi vers le module de condensation 110 ; Un échange a lieu entre le fluide réfrigérant et le fluide de refroidissement dans le module de condensation 110. En particulier, le fluide réfrigérant sous forme vapeur traverse l’unité de condensation 110 en réduisant sa température jusqu'à ce que le fluide réfrigérant passe en phase liquide. Le fluide réfrigérant circule alors vers le module de collecte 120 du fluide réfrigérant ; Le fluide réfrigérant (ici en phase liquide) est ensuite pompé hors du module de collecte du fluide réfrigérant et est renvoyé vers le serveur informatique ; Le fluide de refroidissement qui s’est réchauffé suite à son échange avec le fluide réfrigérant dans le module de condensation 110 circule depuis ce module de condensation 110 vers l'alimentation en fluide de refroidissement de l'installation informatique.
Le système de refroidissement d'électronique 100 selon l’invention est intégré dans un caisson pour réaliser un module unitaire.
Dans le mode de réalisation illustré à la , le module est réalisé sous la forme d’un caisson rectangulaire fermé par des panneaux réalisés sous formes de plaques (dont seules certaines sont visibles à la ).
En particulier, dans ce mode de réalisation, on remarquera que les trois modules de pompes 10 sont disposés à une première extrémité du module formant système de refroidissement 100.
Toujours dans le mode de réalisation particulier illustré à la , le module formant système de refroidissement d'électronique 100 comporte deux modules de condensation 110 réalisés ici sous la forme de deux échangeurs de chaleurs. Ces échangeurs de chaleurs pourront, par exemple, être réalisés par empilement de plaques.
De cette manière, chacun des supports permet uniquement d’éviter une mise en contact du câble d’alimentation électrique avec l’arbre d’entraînement au niveau de l’une des deux extrémités de l’actionneur électromécanique ou de la batterie, mais pas au niveau d’une zone interne au boîtier distante de l’actionneur électromécanique et de la batterie.
Par conséquent, le câble d’alimentation électrique peut être en contact avec l’arbre d’entraînement au niveau d’une zone interne au boîtier distante de l’actionneur électromécanique et de la batterie, ce qui risque de provoquer un endommagement de la gaine d’isolation du câble d’alimentation électrique.