Cours en ligne et simulateur de thermodynamique appliquée

Intégration thermique ou méthode du pincement

Présentation

L'intégration thermique, ou méthode du pincement[1], est une méthode relativement récente (elle date des années 80) qui permet de déterminer le réseau d’échangeurs et d’utilités le plus performant dans une installation énergétique ou une usine de procédés

En énergétique, le domaine d'application de cette méthode est la conception des réseaux d'échangeurs assurant le couplage thermique au sein de systèmes couplés, comme par exemple un cycle combiné ou une installation de cogénération. La problé matique correspondante et présentée dans la page du portail traitant du pincement dans un générateur de vapeur récupérateur (GVR).

Elle est basée sur des principes thermodynamiques et sur l’étude des échanges thermiques entre les fluides à refroidir (disponibilités) et à réchauffer (besoins).

Elle permet de minimiser les irréversibilités internes du réseau d'échangeurs, et donc d'améliorer ses performances.

Les principaux intérêts de cette méthode sont les suivants :

  • il s'agit d'une méthode visuelle et graphique, qui permet à l’ingénieur de conserver une approche physique des phénomènes, alors que très souvent les méthodes d'optimisation sont purement numériques

  • mais surtout, l’optimisation énergétique est effectuée sans faire aucun a priori sur la configuration du réseau d’échangeurs, qui n’est définie que dans un second temps.

  • son application, qui s'est généralisée depuis une vingtaine d'années, a prouvé qu'elle permet de réduire à la fois les coûts d’investissement et les dépenses de fonctionnement, alors que généralement ce n’est pas le cas

Séances Diapason disponibles

Pour vous initier à cette méthode, vous trouverez dans ce portail trois séances Diapason qui traitent de cette question.

L'objectif de ces séances est de permettre de découvrir la méthode du pincement et la méthode d'optimisation systémique de Thermoptim et de se familiariser avec leur utilisation à partir d'exemples simples et plus complexes (cycles combinés, installations de cogénération).

  • la séance IT1 présente les concepts de base de l'intégration thermique (pincement, composites, algorithme de minimisation du pincement) et les illustre par un exemple traité à la main.

  • la séance IT2 présente en détail un exemple d'utilisation pratique de cette méthode, en allant jusqu'à la construction du réseau d'échangeurs

  • la séance IT3 est plus particulièrement consacrée à la méthode d'optimisation systémique de Thermoptim, qui est basée sur la méthode du pincement

Si vous préférez, ces trois séances sont aussi regroupées dans un seul module Diapason .

Une page particulière est consacrée à la méthode d'optimisation de Thermoptim . Nous vous conseillons de vous y référer.

  1. Pincement

    On appelle pincement d'un échangeur l'écart minimal de température en son sein.

    L'importance du pincement se manifeste surtout dans les problèmes de conception des réseaux d'échangeurs complexes, au point que de puissantes méthodes d'optimisation basées sur cette notion ont été développées.

copyright R. Gicquel

Réalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)