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Energy consumption of collective swimming pools : modelisation, experimental validation and prediction of the pool heating strategy
No full textL'objectif de cette thèse est de mettre en place des outils permettant d'évaluer les économies financières et énergétiques réalisables en utilisant un contrôle-commande prédictif pour le chauffage des piscines collectives extérieures tout en respectant le confort des nageurs. Pour cela, un modèle numérique a été développé afin de prédire la consommation énergétique du chauffage et l'évolution de la température de l'eau au cours de la journée (la zone de confort déterminée par l'exploitant se situe entre 27°C et 29°C). Une attention particulière a été portée au phénomène d'évaporation, identifié comme la principale source de refroidissement du bassin. La fiabilité des résultats de simulation des bassins a été établie grâce à plusieurs campagnes de mesures expérimentales réalisées sur un bassin en environnement réel sur l'île de la Réunion. Le modèle a ensuite permis de simuler l'impact de différentes solutions visant à réduire le coût de fonctionnement de l'installation et/ou l'énergie consommée tout en assurant le confort des usagers. Dans notre cas d'application le chauffage est assuré par une pompe à chaleur. En plus de la simulation du fonctionnement actuel qui fait office de référence dans la suite, plusieurs scénarii sont étudiés : la mise en place nocturne d'une couverture isolante, une régulation du chauffage qui interdit d'allumer la pompe à chaleur durant les heures de pointe (qui permet une économie financière uniquement), une régulation prédictive du chauffage qui prend en compte les horaires d'ouverture mais aussi la météo et le prix de l'électricité. Des gains d'énergie de 46% à 51% et des réductions du coût de fonctionnement de 30% à 45% sont observés.This thesis work aims to establish tools to assess the financial and energy savings possibilities that can be achieved with a Model-based Predictive Control (MPC) of the heating for collective outdoor swimming pools while respecting the swimmer's comfort. In that order, a numerical model based on physical consideration has been developed to predict the energy consumption of the heating and the water temperature evolution during the day (the comfort zone determined by the operator is between 27°C and 29°C). Particular attention has been given to evaporation, identified as the leading cause of energy losses. The reliability of the simulation results of the pools has been established by several experimentations realised on a real outdoor swimming pool in Reunion Island. The model has been used to simulate the impact of several solutions whose goal is to reduce the operating cost of the installation and/or the energy consumption and at the same time to ensure the swimmer's comfort. In our application case, the heating is produced by a heat pump. In addition to the simulation of the current operation strategy, which serves as a reference in the following work, several scenarii are studied: the installation of an insulating blanket at night, a heating regulation that banned the use of the heat pump during peak load periods (this option permits only economical savings), and a Model-based Predictive Control (MPC) of the heating that considers the opening hours, the weather and the electricity cost. The energy saving goes from 46% to 51% and the financial one's from 30% to 45%
Influence of working fluid choice, heat exchangers technology and dynamic control of an ORC on the interest and performances of an Ocean Thermal Energy Conversion system
No full textLa différence de température entre l’eau de mer chaude de surface (d’origine solaire tropicale) et celle qui est froide en profondeur (qui vient des pôles) constitue une source d’énergie stable, propre et renouvelable disponible dans l’océan. Cette énergie thermique des mers (ETM) peut être convertie en électricité par le cycle organique de Rankine (ORC). Le faible écart de température entre les sources chaudes et froides représente ce-pendant un défi technique à la fois pour les transferts thermiques et pour les performances du cycle. L’objectif de cette thèse est d’explorer les possibilités d’amélioration du fonctionnement d’un ORC appliqué à l’ETM, de compléter les connaissances des composants du système et de mettre en évidence les avantages de cette technologie nouvelle sur un réseau non-interconnecté comme celui de La Réunion. Les travaux présentés se basent à la fois sur des simulations et sur des résultats expérimentaux obtenus sur un banc d’essai de 450 kW thermique nommé le PAT ETM. Dans le premier chapitre, une nouvelle méthode de choix du fluide de travail est proposée. L’étude fait ressortir certains fluides peu considérés jusqu’à présent pour l’ETM. Dans le second chapitre, l’outil expérimental (PAT ETM) est présenté en détail. Le troisième chapitre dresse le bilan des technologies d’échangeurs qui ont été testées et caractérisées. Le quatrième chapitre traite de la modélisation dynamique d’un système ETM. Cette étude aboutit sur l’évaluation de la pilotabilité d’une centrale complète et met en évidence une opportunité encore peu explorée : celle d’utiliser l’ETM comme un outil de gestion pour assurer le contrôle d’un réseau électrique.The temperature difference between the hot surface seawater (of tropical solar origin) and the cold one at depth (which comes from the poles) constitutes a stable, environmentally-friendly and renewable source of energy available in the ocean. This ocean thermal energy conversion (OTEC) can be used to produce electricity by the way of an organic Rankine cycle (ORC). However, the small temperature difference between hot and cold sources represents a technical challenge both for heat transfers and for cycle performances. The objective of this thesis is then to explore the operation improvement possibilities of an ORC applied to OTEC, to complete the knowledge of the system components and to highlight the advantages of this new technology on a non-connected grid such as that of Reunion Island. This work is based both on simulations and on experimental results obtained on a 450 kW thermal energy onshore prototype named PAT ETM. In the first chapter, a new method for the choice of the working fluid is proposed. The study brings out some fluids so far little considered for OTEC. In the second chapter, the experimental tool (the PAT ETM) is presented extensively. The third chapter reports the heat exchanger technologies that have been tested and characterized. The fourth chapter deals with the dynamic modeling of an OTEC system. This study leads to the assessment of the control-lability of a complete power plant and shows a still little explored opportunity: that of using OTEC as a management tool to control an electrical network
E. Bautier-Castaing. — Un aspect de la compétence du locuteur : la gestion de l'inégalité dans la communication entre adultes
No full textHalté Jean-François. E. Bautier-Castaing. — Un aspect de la compétence du locuteur : la gestion de l'inégalité dans la communication entre adultes. In: Revue française de pédagogie, volume 100, 1992. p. 124
Modeling, simulation and optimization of a compressed air storage system coupled to a building and photovoltaic production
No full textEn raison de la variabilité et de l'intermittence de l'énergie solaire photovoltaïque, son intégration à grande échelle dans le mix énergétique des micros réseaux intégrant différents moyens de production demeure compliquée. En plus, cette variabilité de la ressource solaire ne permet pas l’utilisation du photovoltaïque seul pour des systèmes énergétiques autonomes. Une des solutions pour surmonter ces handicaps est le stockage d'énergie qui est généralement basé sur l’utilisation de batteries lithium-ion. Cependant, leur coût élevé et leur impact négatif sur l'environnement lors de l'extraction de leurs matières premières et lors de leur destruction ou de leur recyclage en fin de vie forcent à rechercher d’autres moyens de stockage. Dans cette thèse,nous avons modélisé et simulé un système de stockage d'énergie basé sur l'air comprimé (Compressed Air Energy Storage : CAES) qui semble être une bonne alternative au système à batterie compte tenu des désavantages cités plus haut. Cette technologie à air comprimé consiste à augmenter la pression de l’air dans une enceinte par le biais d’un compresseur alimenté par une source électrique. À ce jour, les systèmes de stockage à air comprimé existant sont basés sur des configurations à grande puissance avec des réservoirs souterrains tels que d’anciennes mines de sel ou de charbon, dont le stockage se fait sur une longue durée. Dans cette étude, nous présentons la modélisation, la simulation et l’optimisation d’un système de stockage à air comprimé d'une dizaine de kilowatts destiné à alimenter un bâtiment universitaire à énergie positive de façon instantanée à l’opposé des systèmes existants. Le modèle conçu reflète le fonctionnement en régime dynamique du système global composé du bâtiment, du champ photovoltaïque, du réseau électrique et du module de stockage à air comprimé. L’optimisation effectuée permet le dimensionnement d’un système de stockage à air comprimé pour un meilleur rendement (environ 55 %). L’intégration d’un récupérateur de chaleur muni de résistance électrique et l’introduction d’un module de compression à vitesse variable permettent au bâtiment alimenté de tendre vers l’autonomie énergétique à l’image d’un système à batterie pour un site isolé.Due to the variability and intermittency of renewable energy such as solar technology, its large-scale integration into the micro-grid of energy production remains complicated because the large-scale photovoltaic power plants directly connected to the electricity grid may create instabilities. In addition, this variability of the solar resource does not allow the use of photovoltaics for the stand-alone system. Dealing with these issues, one of the solutions for a deployment of renewables such as photovoltaic is the set-up of energy storage inside the grid. However, the most common technique is based on the use of lithium-ion batteries, which remains not environmentally friendly during the recycling or during the destruction after their use. So, the Compressed Air Energy Storage system (CAES) appears as a solution to this disadvantage. In fact, my thesis aims to study the feasibility of this kind of energy storage technology using a small and medium photovoltaic power plant, and its instant operation to supply electricity to the buildings and the unconnected areas. In this thesis, we present the modeling, simulation, and optimization of a ten-kilowatt compressed air storage system designed to supply instantly a building with real loads. The model performed reflects the dynamic operation of the overall system consisting of the building, the photovoltaic field, the electrical grid, and the compressed air storage module. The optimization carried out allows the sizing of a compressed air storage system with a better efficiency (about 55%). The integration of a heat recovery unit equipped with electrical resistance and the adding of a variable speed compression module allow the building to reach the energy autonomy as a battery system for a standalone site
Dynamic simulation of reciprocating refrigeration compressors and experimental validation
No full textInternational audienc
Interview with Jean Francois Revel, author
No full textJean Francois Revel, the author of Without Marx or Jesus, has been quoted as saying, "The United States is now a microcosm for all of the problems man faces." In this interview with Meredith Watts, he discusses a new kind of revolution which could produce successful change without violent upheavalGrayscaleSoun
Parametric study of working conditions of an Organic Rankine Cycle applied to Ocean Thermal Energy Conversion
No full textOcean Thermal Energy Conversion (OTEC) is an elegant way to provide renewable and non-fluctuating energy. The temperaturedifference between the cold deepwater and the hot shallow water in tropical areas allows to drive a thermodynamic cycle. However, the range of temperature is very small compared to that of conventional cycles. The Organic Rankine Cycle (ORC) is employed in order to take full advantage of the low temperature difference, because of its simplicity and reliability. The results of this study show that, considering the needed mass flow rate toreach the net output work, ammonia is clearly the most performing working fluid. However, when considering the thermal efficiency,the differences between the working fluids aren’t significant. In order to compare this working fluids, we can also take account ofthe working pressures or the environmental impacts of each fluids. So, a study have to be completed to show witch objective or multiobjectiveparameter best fits to the characterization of the performance of ORC applied to OTEC
Microscopie électronique en transmission de la cuprite monocristalline déformée plastiquement
No full textSingle crystals of cuprite (Cu₂O) were plastically deformed along and compression axes. The specimens deformed at 250° C (0.35 TF) showed by T. E. M. four {110} slip systems. The specimens deformed at about 450° C (0.48 TF) showed both slip systems {001} and {101} simultaneously.Des monocristaux de cuprite Cu2O ont été déformés plastiquement par compression selon les directions et . Les températures des essais sont de l'ordre de 250° C (0,35 TK) ; la M. E. T. permet d'observer quatre systèmes de glissement {110} activés dans le premier cas. Dans le second cas, après déformation à environ 450°C (0,48 TF), on obtient les glissements {001} et {101} .Sieber Brigitte, Rivière Jean-Pierre, Castaing Jacques. Microscopie électronique en transmission de la cuprite monocristalline déformée plastiquement. In: Bulletin de Minéralogie, volume 102, 2-3, 1979. Mécanismes de déformation des minéraux et des roches
Variations on the Author
No full text“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Assessment of joint position sense deficit, muscular impairment and postural disorder following hemi-Castaing ankle ligamentoplasty
No full textAbstractIntroductionHemi-Castaing ligamentoplasty is a treatment for chronic ankle instability, accused of weakening a powerful stabilizing muscle: the peroneus brevis.ObjectivesTo assess proprioceptive and muscular impairment following hemi-Castaing and impact on postural control.MethodologyA retrospective series of 21 patients underwent clinical (Karlsson, AOFAS) and proprioceptive assessment with isokinetic assessment (evertors and invertors) on a Con-Trex® dynamometer and postural assessment on a Win-Posturo® force platform, at a minimum 6 months postsurgery.ResultsAt a mean 18 months’ follow-up, mean Karlsson score was 84 and AOFAS score 88. Ankle joint position sense error was less on the operated than on the healthy side. Evertor strength deficit with respect to the healthy side was 4.7% (ns) at 30°/s and 5.7% (ns) at 120°/s in concentric mode and 6.6% (ns) in excentric mode. After surgery, the evertor/invertor ratio was >1 (in favor of the evertors). Postural values were significantly higher for the operated ankle.Discussion-conclusionHemi-Castaing ligamentoplasty provided excellent clinical and functional results. It did not disturb the agonist/antagonist balance of the ankle muscles, and harvesting a half peroneus brevis did not impair evertor isokinetic force. Joint position sense was not impaired; indeed, deficits with respect to the contralateral side showed improvement.Level of evidenceRetrospective study
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