Source froide d'une centrale électrique

[invitebdcb5c74]

Bonjour,

Je me pose certaines questions concernant la source froide des centrales électriques.

Dans ce premier post je ne parle que du cas des centrales nucléaires (qu'on connait en France)

On croise souvent, à côté d'un fleuve, une tour aéro réfrigérante faisant donc partie du circuit tertiaire d'une centrale nucléaire.
Dans ce cas la source froide semble être le fleuve, à priori aux allentours de 20°C.

Mais quelle est la température max que peut avoir la source froide pour le bon fonctionnement de la centrale?

Au début, je me disais que comme on voit beaucoup d'eau s'échapper des tours (les panaches blancs qui sont de la vapeur recondensée), je me disais qu'il y avait bien une partie de la chaleur qui était extraite autour de 100°C pour former cette vapeur, et ensuite un refroidissement supplémentaire pour descendre par ex de 100° à 50°. Mais là j'ai un gros doute.

Dit autrement :
Quelles sont les températures aux différents endroits du circuit tertiaire dans une centrale nucléaire ?

Dit autrement :
Imaginons qu'on veuille "recycler" une bonne partie de la chaleur perdue sous forme d'eau chaude autour de 70°C, est-ce compatible avec la centrale nucléaire ?

Merci d'avance pour vos éléments de réponses.

Damien.
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[f6bes]

Imaginons qu'on veuille "recycler" une bonne partie de la chaleur perdue sous forme d'eau chaude autour de 70°C, est-ce compatible avec la centrale nucléaire ?

Merci d'avance pour vos éléments de réponses.

Damien.

Bjr à toi,
C'est déjà réalisé.
Un ferme à crocodiles (aiment les EAUX chaudes) est implantée à COTE d'une centrale nucléaire dans le départment 26.

A+

[YBaCuO]

Bonjour,

-Sans tour aéro-réfrigérante, la source froide est le fleuve. La puissance thermique est cédée intégralement à celui-ci. De mémoire le débit nécessaire est aux alentours de 40 m3/s. Connaissant le débit, et la puissance thermique à évacuer, on peut calculer l'élévation de température de l'eau rejeté.

-S'il y a une tour aéro-réfrigérante, le circuit tertiaire est presque en circuit fermé. Ce circuit est refroidi par évaporation de l'eau. Le débit soutiré au fleuve n'est que de quelques m3/s, cette eau sert à compenser l'eau évaporée d'une part et d'autre part à renouveler l'eau du circuit tertiaire qui se minéralise avec l'évaporation.

Pour l'évaporation, il n'est pas nécessaire d'être à 100°C (on fait bien sécher le linge à température ambiante), ici on doit être a priori à 35°C.

[invitebdcb5c74]

Merci pour vos premières réponses,

f6bes :
oui effectivement il y a des utilisations de ce genre qui existent, par exemple pour chauffer des serres de légumes.
Mais pas question porte sur la température à laquelle cette "chaleur" est disponible.
Pour les crocos et les plantes, je sais pas, mais c'est peut être une trentaine de degrés.

Ma question est plutôt de savoir si on peut récupérer de la chaleur à 70 ou 80 voire 90°C.

YBaCuO : merci pour ces explications supplémentaires.

Pour compléter je vais plutôt poser la question :
Savez vous, dans le circuit tertiaire, à quelle température est l'eau juste avant le condenseur et juste après ?

Par ailleurs, j'élargis aux centrales thermiques à charbon. Il me semble que le principe reste le même (générateur de vapeur, turbine, condenseur) que l'on soit au nucléaire ou au charbon. Y a t-il les mêmes contraintes de température concernant la source froide ?

Merci!

[A voir en vidéo sur Futura]

[YBaCuO]

Un réacteur de 900 MW, c'est 1800 MW de chaleur à évacuer (rendement 1/3) soit encore 430 mille Calories par seconde.
Pour rappel, une Calorie (avec un grand C) correspond à l'énergie nécessaire pour élever d'un degré, 1 kg d'eau.
Considérant un débit de 40 m3/s, cela nous fait une élévation de température de 10°C environ.

Si l'eau est captée à 10°C, elle ressort à 20°C.

Pour le soutirage d'eau à 70°C, tout est possible, c'est une centrale à cogénération. Encore faut-il qu'il y ait une application utile et un intérêt économique car augmenter la température au niveau du condenseur dégrade le rendement électrique de la centrale.

[invitebdcb5c74]

Merci YBaCuO, ca m'éclaircit.
La réponse est donc : non, sur une centrale nucléaire, il n'y a pas de chaleur disponible à une température supérieure à la source froide sans changer son fonctionnement (et donc son rendement).

Pour comprendre mon interrogation initiale, je fais une comparaison (un peu trop rapide) avec un moteur à explosion :
D'un point de vue "cycle thermodynamique", la température source froide correspond à la température d'air d'admission. Cependant, sur un moteur, même au point de fonctionnement optimal, il est facile de récupérer de la chaleur à relativement haute température (genre 600°C) via les gaz d'échappement, et ce sans impacter le fonctionnement du moteur (on se place carrément en aval du moteur). Donc je me demandais si, un peu de la même manière, on peut récupérer à un endroit ou un autre un peu de chaleur sur une centrale sans l'impacter.

Ceci m'amène donc à la deuxième partie du fil : et les centrales au charbon ?
En effet même si du point de vue de la turbine et du circuit de refroidissement on revient sur le cas nucléaire, il y a en plus une combustion qui crée un flux de CO2+H2O+N2, à une certaine température (les fumées)
Selon vous à quelle température sortent donc "les fumées" d'une centrale à charbon ? notamment, recycle t-on la chaleur latente des fumées sur ce genre d'installation (condensation) ?

Merci d'avance.

[YBaCuO]

Si on cherche à récupérer l'énergie issue des pertes, cela n'a pas d'incidence sur le rendement. Mais la récupération n'est généralement pas aisée.
Si de la chaleur est prélevée au cours du cycle thermodynamique, on récupère facilement de la chaleur (pour faire de la cogénération) mais alors le rendement est dégradé.
Pour le reste, on rentre dans les détails de fonctionnements des centrales que je ne maitrise pas et qui sont variables d'une installation à l'autre, le mieux étant de consulter des ouvrages traitant du sujet.