Fiche Solution Coénove : Pile À Combustible | Coénove - Déguisement Qui Commence Par La Lettre A 1
Quel sera le rôle de l'hydrogène dans le bouquet énergétique et dans la recherche d'une société neutre en carbone? Les systèmes de pile à combustible ne génèrent pas seulement de la chaleur de façon écologique. Elles génèrent également de l'électricité de la même façon. Cela fait plus de 20 ans que Panasonic se penche sur les technologies énergétiques à base d'hydrogène. En 2009, la pile à combustible ENE-FARM pour foyer de Panasonic, produit qui utilise l'hydrogène extrait du gaz naturel pour produire de l'électricité et de l'eau chaude dans les maisons, a été rendue disponible à la vente sur le marché japonais. Aujourd'hui, cette technologie est disponible en Europe pour ouvrir la voie à un futur plus écologique. Mise en œuvre de production / RE100 Dans le cadre du développement de future applications de cette énergie, nous travaillons actuellement sur une installation qui combine énergie solaire, accumulateurs et générateur de piles à hydrogène pour rendre possible l'adoption de sources renouvelables avec utilisation à grande échelle de l'hydrogène.
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Le postulat initial repose sur le stockage local de l'énergie sous forme d'hydrogène, plutôt que dans des batteries. Dans la majorité des projets, un système photovoltaïque permet de capter le rayonnement solaire et de produire de l'électricité en journée. Celle-ci est utilisée instantanément pour couvrir les besoins du foyer. Si la production est supérieure à la consommation, les surplus d'électricité activent un électrolyseur séparant les molécules d'hydrogène et d'oxygène. L'hydrogène ainsi produit sans émission de gaz carboné est alors stocké, sous pression ou sous forme solide, dans des réservoirs adaptés. Lorsque la production électrique n'arrive plus à répondre à la demande, l'hydrogène alimente un groupe électrogène équipé d'une pile à combustible pour réaliser la réaction inverse et produire assez d'énergie pour satisfaire les besoins des usagers. Dans ce cadre l'énergie solaire est convertie successivement en électricité, puis en hydrogène et de nouveau en électricité ce qui confère un rendement global entre 31% et 39%.
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DESCRIPTIF ET PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT La pile à combustible est un système de micro-cogénération qui permet, à partir de gaz (naturel, butane ou propane), d'alimenter un bâtiment en eau chaude, chauffage et électricité. Elle transforme le gaz en hydrogène qui réagit avec l'oxygène de l'air dans la pile. Cette réaction produit de l'électricité́ et de la chaleur. La chaleur produite par la pile est accumulée dans un ballon de stockage qui sert au chauffage et à l'eau chaude sanitaire dans le bâtiment. Une chaudière haute performance couplée à la pile apporte le complément de chaleur. La régulation du système privilégie le fonctionnement continu de la pile pour optimiser ses performances et n'utilise la chaudière qu'en cas de nécessité. L'électricité est autoconsommée à hauteur de 60 à 80% et permet ainsi de couvrir une partie des besoins de base de la maison: appareils en veille, box Internet, réfrigérateur… DOMAINE D'APPLICATION La pile est particulièrement adaptée aux logements existants et plus largement aux maisons individuelles en rénovation.
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Pile à combustible micro-cogénération Le meilleur de la technologie: produire de la chaleur et de l'électricité à partir de la pile à combustible Vitovalor PT2 Prospectus produit (PDF 2 MB) Éprouvé et fiable: la technologie des piles à combustible de Viessmann et Panasonic La fiabilité et la durabilité sont des priorités absolues pour les innovations de Viessmann. Viessmann s'appuie également sur une technologie éprouvée pour la nouvelle chaudière à pile à combustible. C'est pourquoi Vitovalor PT2 (anciennement Vitovalor 300-P) a été développée en coopération avec Panasonic. Le module de pile à combustible de Vitovalor PT2 provient de Panasonic. Panasonic a maintenant produit plus de 34 000 unités en série pour le marché japonais. L'électricité et la chaleur issuent de la pile à combustible Une technique novatrice pour produire de l'électricité et de la chaleur La chaudière à micro-cogénération (pile à combustible) de nouvelle génération, la Vitovalor PT2, offre davantage de flexibilité et de possibilités d'utilisation grâce à l'augmentation de la puissance thermique jusqu'à 30, 8 kW.
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L'ensemble forme un élément esthétique et compact, avec un encombrement au sol réduit, de seulement 0, 65 m2. L'installation est aussi facile que pour une chaudière classique. La puissance thermique totale est de 20 kW (1 kW pour le module pile à combustible) et l'énergie électrique délivrée de 15kWh journaliers peut subvenir aux besoins de base d'un foyer. Le système fonctionne pendant 20 heures, puis se régénère en 4 heures. En cas de forts besoins calorifiques ou d'une demande importante d'eau chaude sanitaire, la chaudière gaz à condensation assure automatiquement le complément. Cette solution est adaptée aux maisons individuelles neuves, bien isolées, équipées de planchers chauffants ou de radiateurs basse température, avec une température de retour maximale de 40°C. Première expérimentation française en conditions réelles Dans le cadre du projet EPILOG, soutenu par l'ADEME, GrDF, Viessmann, le CRIGEN (centre de recherche et d'expertise opérationnelle du groupe ENGIE) et le COSTIC (Comité scientifique et technique des industries climatiques) s'associent pour tester en conditions réelles la pile à combustible Vitovalor 300-P.
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Il est bon de savoir que, par l'intermédiaire de l'AFNOR, l'Hexagone y est membre participant. Concernant les chaudières à piles à combustible, le comité technique IEC2 TC 105 « Technologies des piles à combustible » a été créé en vue de l'élaboration des normes sur les technologies de pile à combustible pour les applications mobiles et stationnaires. L'Hexagone y participe également à travers l'Union technique de l'électricité (UTE). Quel est le prix d'une chaudière à pile à combustible? L'investissement dans l'installation d'une chaudière à pile à combustible peut être conséquent. En effet, il faut compter environ 20 000 euros pour l'appareil. Ce prix est nettement supérieur à celui de la chaudière la plus évoluée, la chaudière gaz à condensation. Néanmoins, comme la chaudière à pile à combustible produit également de l'électricité, celle-ci peut réduire les dépenses énergétiques (gaz et électricité) de plus de 50%, en moyenne. L'amortissement total de l'appareil peut donc atteindre 7 ans environ.
L'intérêt de la chaudière hydrogène est que cette chaleur nécessaire au fonctionnement de la pile à combustible pour créer de l'électricité sera ensuite récupérée pour le chauffage de la maison et la production d'eau chaude. Au final, la chaudière hydrogène est d'abord une centrale électrique qui assure en plus de l'électricité, le chauffage et l'eau chaude. Fonctionnement de la chaudière à hydrogène La chaudière hydrogène fonctionne d'abord comme une pile à combustible que l'on alimente en gaz pour élever la température dans le cœur de pile en céramique ou pour actionner un moteur assurant la combinaison. L'hydrogène et l'oxygène de l'air et de la combustion se combinent alors pour former de la vapeur d'eau, tout en produisant par électrolyse (ou grâce au moteur) de l'électricité mais aussi de la chaleur. L'électricité est alors utilisée dans la maison (éclairage, appareils domestiques... ) ou injectée sur le réseau, tandis que la chaleur résiduelle (chauffage du cœur + réaction électrolytique) est employée pour chauffer un ballon d'eau chaude et un système de chauffage avec l'appoint éventuel d'un brûleur selon les consommations à assurer (climat, nombre de personnes, niveau de performance énergétique).
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