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2013 | Efficacité énergétique des trains via la récupération de la chaleur des gaz d'échappement par cycle Rankine
Le projet Trenergy a été sélectionné dans le cadre de l'appel à projets "Transports durables et Mobilité" de l'ANR (Agence nationale de la Recherche). Ce projet vise à évaluer l'intérêt d'utiliser un système basé sur un cycle Rankine pour récupérer une partie de la chaleur des gaz d'échappement des moteurs des trains Diesel-électrique et accroître ainsi leur rendement énergétique.
D'une durée de 3 ans, Trenergy est coordonné par IFP Energies nouvelles (IFPEN) et mené en partenariat avec Alstom Transport, Enogia et le Laboratoire de Dynamique des Fluides des Arts et Métiers ParisTech.
Jusqu'à aujourd'hui, les systèmes Rankine ont été utilisés principalement pour des équipements stationnaires (centrales électriques, chaudières, fours, etc.) ou pour des navires. Des verrous scientifiques et techniques restent à lever avant d'aboutir à une application performante et économique sur transport terrestre. Ceux-ci sont liés plus particulièrement aux variations rapides et non prévisibles des sources de chaleur ainsi que de la capacité de refroidissement limitée par l'encombrement et l'efficacité aérodynamique qui caractérise les applications mobiles.
Les travaux de recherche conduits dans le projet Trenergy porteront particulièrement sur :
- L'architecture du système : la conception d'une turbine à haute efficacité, de faible puissance, compacte, optimisant l'écoulement interne du fluide afin d'améliorer le ratio performance/coût et fiabilité du composant.
- La mise au point des stratégies de contrôle : sélectionner la meilleure approche de contrôle permettant d'atteindre des performances optimales.
- L'évaluation d'un fluide de travail plus respectueux de l'environnement que ceux testés actuellement pour les applications destinées au transport.
Le système Rankine prototype équipé d'une turbine dédiée conçu dans le cadre de ce projet, sera ensuite testé sur bancs d'essais moteurs. Il pourra préfigurer un futur système embarqué pour locomotives Diesel-électrique à haut rendement énergétique.
A propos d'IFP Energies nouvelles
IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation et de formation intervenant dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Sa mission est d'apporter aux acteurs publics et à l'industrie des technologies performantes, économiques, propres et durables pour relever les défis sociétaux liés au changement climatique, à la diversification énergétique et à la gestion des ressources en eau. Dans le domaine des transports, IFPEN développe les technologies permettant une réduction des émissions et de la consommation des transports routiers et aériens pour limiter au maximum leur impact sur l'environnement.
A propos d'Alstom Transport
Alstom Transport, promoteur de la mobilité durable, développe et propose la gamme de systèmes, d'équipements et de services la plus complète du secteur ferroviaire. Alstom Transport gère l'intégralité des systèmes de transport, dont le matériel roulant, la signalisation et les infrastructures, et propose à ses clients des solutions clé en main. Alstom Transport, présent dans plus d'une soixantaine de pays, a enregistré un chiffre d'affaires de 5,2 milliards d'euros pour l'exercice 2011-2012. www.alstom.com/fr/
A propos de Laboratoire de Dynamique des Fluides
Le Laboratoire de Dynamique des Fluides (DynFluid) des Arts et Métiers ParisTech possède une expertise dans le domaine du calcul scientifique hautes performances, et dispose de plusieurs bancs d'essais hydro et aérodynamiques. Les travaux de recherche trouvent application avant tout dans les domaines de l'aéronautique, de l'industrie aérospatiale, de l'industrie automobile et de l'énergie. Des efforts importants sont menés afin de minimiser les consommations énergétiques, y compris l'étude de systèmes utilisant des sources d'énergie renouvelables et la minimisation des nuisances sonores. DynFluid est enfin coordinateur de la plateforme technologique CONFLUENCE (Conception des systèmes fluides, énergétiques et de conversion de l'énergie) d'Arts et Métiers ParisTech.
www.paristech.fr/index.php/fre/Grandes-Ecoles/Arts-et-Metiers-ParisTech
A propos d'Enogia
Enogia est une Jeune Entreprise Innovante qui développe, produit et commercialise des modules de conversion des rejets de chaleur de petite puissance (production de 5 à 50 kW électriques). Ces modules utilisent le principe du cycle de Rankine organique et une technologie de micro-turbine propriétaire, compacte et totalement hermétique. Ils représentent une solution simple, fiable et rentable à la problématique de la valorisation de la chaleur fatale, notamment pour les gaz d’échappement de moteurs stationnaires et les rejets de chaleur industriels, et à terme une solution d’efficacité énergétique dans les transports et le bâtiment. www.enogia.com
Source : Communiqué IFP Energies Nouvelles
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