1 - GISEMENT DE CHALEUR FATALE INDUSTRIELLE

• 1.1 - Enjeu de réduction des émissions de GES dans l’industrie
  Figure 1 - Répartition des émissions de CO2 entre décarbonatation et combustion en 2018 (d’après [1]) Figure 2 - Émissions de gaz à effet de serre de l’industrie manufacturière et de construction en France en 2019 (d’après [2]) Figure 3 - Consommations d’énergie finale dans l’industrie manufacturière en France en 2019 (d’après [5])
• 1.2 - Gisements de chaleur fatale industrielle
  Figure 4 - Répartition des chaleurs fatales perdues chaque année dans l’industrie française (d’après [3]) Figure 5 - Bilan thermique type d’un four à combustible en régime permanent (d’après [3])
• 1.3 - Valorisation de la chaleur fatale
  Figure 6 - Technologies de valorisation des chaleurs fatales (d’après [16])

2 - SYSTÈME DE STOCKAGE THERMIQUE

• 2.1 - Différentes formes de stockage de la chaleur
  Tableau 1 - Comparaison de caractéristiques techniques et économiques des trois [...]
• 2.2 - Système de stockage thermocline
  Figure 7 - Principe de fonctionnement d’un système de stockage thermique « deux cuves à sels fondus » (d’après [18]) Figure 8 - Principe de fonctionnement d’un système de stockage thermique « thermocline » et illustration de l’évolution de la température de sortie en décharge en fonction du temps
• 2.3 - Critères de performances

3 - MATÉRIAUX POUR LE STOCKAGE THERMOCLINE

• 3.1 - Fluides de transfert thermique
  Figure 9 - Viscosité dynamique (μ) des fluides de transfert thermique liquides (axe de gauche, lignes pleines) et gazeux (axe de droite, lignes pointillées) (d’après [34]) Figure 10 - Coefficients de transfert thermique en fonction de la température à une vitesse de fluide de 2 m · s–1 pour des sels fondus et des métaux liquides (d’après [34]) Figure 11 - Coefficients de transfert thermique en fonction de la température à une vitesse de fluide de 2 m · s–1 pour des gaz (d’après [34]) Tableau 2 - Propriétés thermophysiques des fluides de transfert thermique liquides Tableau 3 - Propriétés physiques de fluides de transfert thermique gazeux à 500 °C Tableau 4 - Comparaison relative des fluides de transfert thermique gazeux et liquides
• 3.2 - Matériaux solides
  Figure 12 - Exemple de réservoir de stockage thermocline (d’après [50]) Figure 13 - Ordre de grandeur des densités énergétiques des familles de matériaux en fonction de leur température maximale d’utilisation Tableau 5 - Propriétés thermophysiques à température ambiante de certaines roches [...] Tableau 6 - Propriétés des matériaux solides développés à partir des coproduits [...] Tableau 7 - Propriétés des matériaux céramiques monolithiques à base de mélanges [...]

4 - EXEMPLE DE L’APPLICATION INDUSTRIELLE DU STOCKAGE THERMOCLINE DANS LA VALORISATION DE LA CHALEUR FATALE INDUSTRIELLE : SOLUTION ECO-STOCK®

• 4.1 - Contexte de mise en œuvre
• 4.2 - Principe de fonctionnement
  Figure 14 - Schéma de procédé d’un système de captage, stockage et valorisation de chaleur fatale industrielle à deux cuves
• 4.3 - Performances
  Figure 15 - Répartition de l’énergie thermique consommée dans une usine de terre cuite avant et après la mise en place d’une solution Eco-Stock®
• 4.4 - Mise en œuvre et exploitation
  Figure 16 - Photographie d’un système de stockage et de valorisation de la chaleur fatale industrielle dans une usine de terre cuite

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

7 - SIGLES, NOTATIONS ET SYMBOLES