La thermoacoustique, une campagne d’essais sur banc moteur à Nantes


Pauline Drumez, Julien Perottino et Margot Caruel – Les élèves ingénieurs de l’ENSM qui préparent la campagne d’essais

 

Convertir la chaleur en froid

 

Le projet ANTARCTICA rassemble l’entreprise Equium, les Chantiers de l’Atlantique et l’ENSM. Il est soutenu par la région Pays-de-La-Loire.

Il vise à améliorer l’efficacité énergétique à bord des navires par valorisation de la chaleur fatale (chaleur non exploitée par exemple celle contenue dans les gaz d’échappement). Le procédé, développé par l’entreprise Equium, utilise la thermoacoustique pour convertir la chaleur en froid.

Le froid positif ou négatif produit est valorisé à bord (HVAC, chambres froides, refroidisseur d’air moteur, …) ce qui soulage les installations productrices de froid et donc améliore l’efficacité énergétique du navire.

Quels avantages à bord par rapport aux autres technologies de valorisation de chaleur fatale ? Cette technologie ne nécessite ni pièces mobiles, ni fluides frigorigènes et une consommation électrique marginale. C’est un système passif, dérisqué, à faible impact environnemental et sans conflit avec les chaudières de récupération.

Début 2020, des élèves ingénieurs en 4eme année de l’ENSM réalisent, dans le cadre de leur TER (Travail d’Etude et de Recherche) une analyse technico-économique pour Equium.

L’opportunité de marché est identifiée. De plus, les futurs ingénieurs imaginent un démonstrateur sur le banc moteur de Nantes. Le rapport des élèves est complété par une étude du Dr. Awa Sam sur les risques et la règlementation associés à l’implémentation du système à bord. Les Chantiers de l’Atlantique valident l’intérêt et Equium réalise le démonstrateur.

Fin 2020, les élèves organisent la passation du projet. La relève instrumente le moteur diesel 4 cylindres de 50 kW (puissance effective) et organise l’arrivée du prototype.

Depuis le 05 février 2021, les équipements sont installés sur site (un groupe frigo, le prototype thermoacoustique, un frigo) autour du moteur. Une campagne d’essais va débuter. L’objectif est simple : soulager le groupe frigo (hybridation) et/ou refroidir l’air à l’admission moteur (gain de consommation spécifique).

Les élèves mobilisent, avec l’aide des enseignants, l’ensemble des compétences acquises durant leur cursus (thermodynamique, électronique, mécanique, gestion de projet).

Les résultats des essais seront disponibles avant la fin de leur TER en mai.

Auteur : Jonas Thiaucourt, enseignant chercheur ENSM.

 


 

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