ETUDE EXPERIMENTALE ET NUMERIQUE D’UNE MICROCOGENERATION A MICRO-TURBINE A GAZ

Autor/autori: *Romain BONABE DE ROUGE, Vincent PARTENAY, Pierre PICARD, Pascal STABAT, Dominique MARCHIO

Résumé: Dans cet article, un modèle semi-empirique est développé pour calculer les performances saisonnières d’un micro-cogénérateur à micro-turbine à gaz de 3 kWel intégré à des bâtiments. L’objectif de ce modèle est de représenter les performances du cogénérateur en régime dynamique et en conditions non-nominales. Seul le régime stationnaire est présenté ici. Un prototype pré-commercial de ce cogénérateur a été testé sur deux bancs d’essais pour caractériser ses performances en fonction de la température d’eau en entrée, de la modulation de puissance et de la température d’air comburant. A l'issue de ces 2 campagnes, le nombre de points de mesure reste toutefois insuffisant pour un paramétrage complet du modèle semiempirique. Un second modèle du cogénérateur à turbine à gaz, cette fois physique, a donc été créé pour compléter par simulation les points d'essais. Ce deuxième modèle représente explicitement les composants internes tels que le compresseur, la chambre de combustion, la turbine et les deux échangeurs. Il est calibré sur les données d’essais disponibles puis utilisé pour générer des points de fonctionnement par variation paramétrique. Grâce à ces points de fonctionnement supplémentaires, le modèle semi-empirique dynamique destiné à la simulation énergétique dynamique (SED) a pu être calibré et a été validé avec succès sur une séquence de fonctionnement d’une journée représentative de conditions de fonctionnement réelles (modulation de puissance, températures d’air comburant et d’eau variables).

Mots-clés: micro-cogénération, micro-turbine, expérimental, modélisation

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