ice capsule

Technologie Ice Capsule

utilisant un Matériau à Changement de Phase (MCP) contenu dans des capsules

Principe

  • Les capsules sont disposées dans une cuve de stockage thermique
  • Le caloporteur (eau glycolée) circule autour des capsules. Il permet :
    • de charger la cuve de stockage en le faisant circuler à température négative (prise en gel du MCP contenant un catalyseur)
    • de décharger la cuve en le faisant circuler, réchauffé par le circuit utilisateur, ce qui fait fondre le MCP restituant ainsi le froid stocké.

Evolution des capsules

Cette technologie a été inventée par un fondateur de Cryogel

  • sphériques en 1981  
  • à cuvettes en 1986 (la forme convexe devient concave lors du gel de l’eau)    
  • à corps d’expansion en 2005 : les IC, «Ice Capsules » 

Capsules d'ancienne génération

  • contraintes mécaniques élevées lors des cycles de charge/décharge car expansion de l’eau (MCP) d’environ 9 % en gelant 
  • plastique soumis à de fortes pressions → il se fragilise  
  • présence d’une bulle d’air → couche isolante au détriment de l’échange thermique 
  • nécessité d’immerger les capsules dans le fluide caloporteur (cuves sous pression) pour les 2 premières technologies, contrairement aux « Ice Capsules » 

LES « ICE CAPSULES »

  • surface d’échange augmentée (picots en surface) maximisant l’échange thermique et la robustesse de l’IC 
  • corps d’expansion : élément souple qui absorbe les variations de volume lorsque l’eau gèle 
  • pas de couche isolante (bulle d’air) limitant l’échange thermique lors des charge & décharge 
  • volume extérieur de la capsule inchangé →permet d’empiler les sphères dans des cuves atmosphériques : plus simple et plus économique

« ICE CAPSULE » et « ICE SPRAY »

Les IC disposées dans une cuve ne sont plus nécessairement immergées dans le caloporteur mais arrosées par un réseau de pulvérisation. Ce système breveté est dénommé « Ice Spray »  

Le caloporteur (eau glycolée) circule autour des capsules et il permet : 

  • température négative, de charger la cuve de stockage → prise en gel du MCP (souvent l’eau contenant un catalyseur) 
  • température positive (réchauffé par le circuit utilisateur), de décharger la cuve, ce qui fait fondre le MCP en restituant ainsi le froid stocké

charge d'une cuve

Décharge d'une cuve

Mise en œuvre d’une cuve de stockage « Ice Spray »

  • cuves métalliques ou béton 
  • IC empilées sur des hauteurs allant jusqu’à 8 m, statiques 
  • sans nécessité de maintenance contraignante  
  • caloporteur pulvérisé à la surface des IC permettant : 
    • la charge (gel de toutes les IC) 
    • la décharge (fonte du contenu de toutes les IC) 

le procédé « Ice Spray »

avantages

Capsules à grande surface d’échange et sans air à l’intérieur

Système statique sans maintenance

Cuves atmosphériques en métal ou béton

Modularité : volume de capsules adapté au besoin, leur hauteur dans la cuve de stockage peut être complétée dans le temps

Réduction très notable de la quantité de glycol utilisée grâce au caloporteur pulvérisé

Optimisation des volumes disponibles, se prêtent à toutes formes de cuves sans perte d’espace 

Diminution de la charge au sol

Implantation optimale

Valorisation d’un espace disponible

(pièce d’un sous-sol, vue de dessus)