Article de référence | Réf : BE9775 v1
Auteur(s) : Jean-Pierre DUMAS
Date de publication : 10 juil. 2002
Relu et validé le 03 nov. 2015
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Dans cet article, nous avons présenté quelques éléments sur le stockage du froid par chaleur latente. Nous avons donné les bases fondamentales sur les transformations liquide-solide tant pour les corps purs que pour les solutions binaires. L’étude de l’équilibre thermodynamique toujours présent au réchauffement, c’est-à-dire au cours du déstockage a été présentée. Mais nous avons aussi donné une description du phénomène de surfusion souvent observé au refroidissement, c’est-à-dire au cours du stockage. Il s’agit d’un retard plus ou moins important à la cristallisation. Celle-ci obéit alors aux lois probabilistes des ruptures de surfusion qui entraînent des cinétiques particulières de transformation.
Nous avons décrit succinctement les différents systèmes utilisés : les bacs à glace, les nodules encapsulés et les coulis de glace en précisant leurs avantages et leurs inconvénients ainsi que leurs domaines d’applications. Les deux premiers sont déjà largement utilisés et mériteraient d’autres monographies plus détaillées. Par contre, l’utilisation du coulis de glace en est encore au stade de la recherche et du développement et il y a encore très peu de réalisations. Il sera bien sûr intéressant de faire le point dans quelque temps.
Dans le cas du bac à glace, le procédé par fusion externe est le plus répandu du fait de l’épaisseur réduite et contrôlée de la glace. Les circuits sont géométriquement optimisés et les transferts thermiques facilités par une injection d’air. La température de stockage est toutefois fixée à 0 C.
Par la méthode des nodules encapsulés, il est possible d’utiliser des matériaux à changement de phase donnant un déstockage à des températures choisies (eau, eutectiques, péritectiques, paraffines…). Toutefois, le volume réduit de chaque nodule entraîne une surfusion. Elle peut être réduite par l’ajout d’agents nucléants sans toutefois être annulée. Il faut alors tenir compte des lois probabilistes de la cristallisation pour déterminer la cinétique du stockage comme cela a été montré par la description d’un modèle, validé par des expériences.
Le principe de l’utilisation des fluides frigoporteurs diphasiques est, a priori, simple. Pourtant un certain nombre de problèmes ne sont pas encore résolus...
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FROID INDUSTRIEL
(1) - Les Technologies Clés 2005. Ministère de l’Économie, des Finances et de l’Industrie. - Édition de l’Industrie, Télédor 536 Paris.
(2) - LANE (G.A.) - Solar heat storage. - CRC Press Inc. Boca Raton, 238 p., Floride (1983)
(3) -
CLAUSSE (D.), BABIN (L.), COMBES (B.) -
Étude par AED du comportement au cours de cycles de refroidissement-réchauffement de microcristaux de
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-
Congrès AFCAT-JCAT Nancy (1981).
(4) - MONDIEIG (D.), ESPEAU (Ph.), ROBLES (L.), HAGET (Y.), OONK (H.A.J.), CUEVAS-DIARTE (M.A.) - Mixed crystals of n-alkane pairs. A global view of the thermodynamic melting properties. - J. Chem. Soc. Faraday Trans., 93 (18), p. 3343-3346 (1997).
(5) - MONDIEIG (D.), MARBEUF (A.), ROBLES (L.), ESPEAU (Ph.), HAGET (Y.), CALVET-PALLAS (T.), CUEVAS-DIARTE (M.A.) - Thermoadjustable molecular alloys for energy storage and thermal protection. Fundamental aspects and applications. - High Temperatures – High Pressures, 29, p. 385-388...
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AFF Association Française du Froid (Commission Frigoporteurs http://www.aff.asso.fr
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Evapco Inc. (Evapo Europe, SRL, Milan) http://www.evapco.com
Axima Réfrigération SA (anciennement Quiri) https://www.equans.fr/nos-metiers/axima-refrigeration-france/refrigeration
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