4. Applications des supraconducteurs à haute température critique
4.1 Cryogénie et énergie
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4.1.1 Systèmes cryogéniques et performances
La température critique de tous les supraconducteurs connus opérant à pression ambiante est inférieure à la température ordinaire. On utilise donc des systèmes cryogéniques pour les réfrigérer, soit des gaz liquéfiés (essentiellement l’hélium liquide à T = 4,2 K et l’azote liquite à T = 77 K), soit des machines thermiques frigorifiques. Ces dernières sont basées sur différents cycles thermodynamiques, dits « récupératifs » comme les systèmes Joule-Thomson ou Brayton (le fluide circule toujours dans la même direction) ou « régénératifs » comme les systèmes Stirling, Gifford-McMahon ou à tubes pulsés (le fluide circule alternativement entre la source chaude et la source froide).
Les progrès récents de ce type de machine ont considérablement diminué la contrainte cryogénique pour les applications des supraconducteurs. Pour des températures de l’ordre de 77 K que nécessitent les SHTc, on trouve commercialement des cryo-réfrigérateurs avec un rendement avoisinant les 30 % du cycle de Carnot idéal (figure 17). Des machines délivrant des puissances de l’ordre du kilowatt pour des puissances électriques environ dix fois supérieures sont disponibles, pour des applications dans le domaine des courants forts (câbles, électro-aimants). Des versions adaptées aux machines...
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![Principales familles de cuprates supraconducteurs [5]](https://cdn.techniques-ingenieur.fr/lucy/ti/cdn.prod.v1.23.1/images/icone-tableau.png)
