Fascicule de Travaux Dirigés LA 215

TD 9 : Etude de cas - Production d'électricité à partir d'un système géothermal
• A −→ B : récupération de l'eau à 150 °C à partir de gisements géothermiques, échauffement
isobare de l'eau de 150 °C à 295 °C à P 1 = 80 bar (dans le GV) ;
• B −→ C : vaporisation à 295 °C (dans le GV) et P 1 = 80 bar ;
• C −→ D : détente isentropique de la vapeur saturante en entrée turbine de P 1 = 80
bar à P 2 = 0,042 bar ;
• D −→ E : condensation à P 2 = 0,042 bar ;
• E −→ A : compression isentropique du liquide dans la pompe.
Le régime d'écoulement est permanent. On néglige les pertes de charges, les pertes thermiques,
les variations d'énergie cinétique et d'énergie potentielle. On raisonnera sur une
masse m = 1 kg d'eau. Le coecient de dilatation isobare de l'eau est donné par :
α = 1 V
( ) ∂V
∂T
P
Nous utiliserons les données suivantes : α = 3,5.10 −4 °C −1 ; c eau = 4184 J.kg −1 .K −1 ; T E
= 303 K ; v = 1.10 −3 m 3 .kg −1 ; ∆P E−A = 80.10 5 Pa.
P
s (kJ.kg −1 .K −1 ) h (kJ.kg −1 )
(bar) Liquide saturant Vapeur saturante Liquide saturant Vapeur saturante
80 3,208 5,744 1317,2 2758
0,042 0,437 8,452 125,71 2556
(1)
1 Compression isentropique du liquide dans la pompe
(E −→ A)
1.1 Calculer le travail massique de compression.
1.2 Calculer l'élévation de température de l'eau.
2 Transfert thermique dans le générateur de vapeur
(A −→ C)
On décompose la transformation AC en deux étapes : échauement isobare du liquide
puis vaporisation à la pression P A = P B = P C .
2.1 Calculer la chaleur reçue lors de l'échauement isobare de l'eau (AB).
2.2 Calculer l'enthalpie de vaporisation de l'eau (BC).
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