5 • Cycles
thermodynamiques
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5.9 La polygénération
ment aidée (par exemple par une obligation de rachat de l’électricité par
l’opérateur national, EDF en France) à la condition que η g et α soient
élevés (par exemple
: la cogénération n’est favorisée que si elle permet d’utiliser une quantité importante de chaleur).
Ces valeurs peuvent évoluer par décrets. Le rendement exergétique est à
nouveau défini comme le rapport entre l’exergie utile et l’exergie à payer
et on obtient :
[5.65]
Dans la mesure où
est faible, le rendement exergétique est systématiquement très inférieur au rendement global. De fait, le rendement global est un indicateur très trompeur alors que le rendement exergétique
rend effectivement compte du rendement thermodynamique.
Deux unités de cogénération ont le même rendement global η g = 0,8.
Une première unité a un rendement électrique η el = 0,15 alors que la
seconde a un rendement électrique plus élevé η el = 0,35. Dans les deux
cas, la chaleur valorisée est de la chaleur à T ut = 400 K (127 °C). On
prendra T s.c. = 1 200 K (température de flamme) et T 0 = 300 K pour la
température de référence. On obtient respectivement pour les deux unités :
Le rendement exergétique de la seconde unité est nettement plus élevé
que celui de la première unité bien que le rendement global soit égal. Le
rendement global est un indicateur trompeur d’un point de vue thermodynamique. En effet, supposons que la première unité ait un rendement
global de 0,85, elle n’en aurait pas moins un rendement exergétique de
0,43 encore inférieur à celui de la seconde unité (0,64) alors que son
rendement global serait supérieur (0,85 contre 0,80).
0,65 et
0, 5
g
h >
a >
ut
ut
ex
s.c. s.c.
W
Q
Q
+ q
h =
q
ut
q
ut
300
1
0 , 2 5
400
q = -
=
s.c.
1 200
1
0 , 7 5
400
q = -
=
1
ex
0,15 0,65 0, 25 0, 42
0, 75
+
¥
h =
=
2
ex
0, 35 0, 45 0, 25 0,64
0, 75
+
¥
h =
=