Principe de fonctionnement d'un cycle binaire

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Schéma de principe de cycle à fluide binaire, ou cycle de Rankine (ORC).

La production d'énergie mécanique ou électrique s'obtient en faisant passer la vapeur issue du sous-sol au travers d'une turbine à vapeur. Ses applications concernent essentiellement les champs géothermiques moyenne et haute énergie; c'est-à-dire les contextes géologiques où la température est comprise entre 90°C et 250°C.

Contrairement autres cycles de production électrique, le fluide géothermal qui circule à travers le cycle à fluide binaire est maintenu sous pression à l'état liquide au moyen d'une pompe placée dans le(s) puit(s). En surface, le fluide géothermal est amené dans un échangeur de chaleur où il cède une partie de son énergie à un fluide volatile (alcane, HCFC...), appelé fluide de travail, présentant la propriété de se vaporiser à basse température. Le fluide de travail ainsi vaporisé est ensuite détendu dans une turbine couplée à un alternateur, puis condensé au contact du circuit d'eau de refroidissement d'un condenseur. Le liquide obtenu est alors renvoyé à l'échangeur de chaleur, au moyen d'une pompe, pour effectuer un nouveau cycle (vaporisation, détente, condensation, pressurisation).

Le fluide de travail évolue donc en circuit fermé. Le fluide géothermal est, quant à lui, rejeté en surface ou réinjecté dans sa formation d'origine après son passage dans l'échangeur de chaleur et épuisement de son contenu énergétique. Cette technologie est commercialement développée depuis le début des années 1980 et tend à se développer. Elle concerne des fluides géothermaux dont la température se situe entre 90 °C et 150 °C. Elle est limitée à de petites puissances (de l'ordre de quelques centaines de kW à quelques MW) et est particulièrement adaptée à l'alimentation en électricité de zones isolées éloignées des réseaux de distribution d'énergie électrique telles que les zones insulaires ou les zones de montagne.

Année : 
2015
Type d'image : 
Illustration
Orientation : 
Paysage
Visage : 
Sans
Résolution (dpi) : 
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