Afin de simuler les conditions de fonctionnement du système frigorifique SophiA dans différentes zones climatiques, une petite cellule frigorifique, plutôt qu’un conteneur de 40 pieds, est mise en place dans le laboratoire de l’université des sciences appliquées de Karlsruhe (HKA). Les composants sont ainsi placés à l’extérieur de la cellule. Le circuit de propane est fermé et une ventilation classée ATEX aspire en permanence de l’air pour garantir la sécurité du fonctionnement. Un échangeur de chaleur à plaques est utilisé comme condenseur de propane. En régulant le débit massique d’eau, la température de condensation peut être ajustée pour simuler différentes températures ambiantes, auxquelles est confronté le condenseur à air en Afrique. Des panneaux isolants divisent la cellule en chambres à +5 °C et -30 °C. Des dispositifs électriques de chauffage simulent la conduction de la chaleur de la température ambiante dans le conteneur réfrigéré. L’évaporateur du cycle R744 est situé dans une enceinte dotée d’un système à clapet innovant. Au cours du cycle de dégivrage, le clapet de la chambre à -30 °C est fermé, tandis que celui de la chambre à +5 °C s’ouvre. De cette façon, le dégivrage élimine la chaleur de la chambre. Un congélateur classique modifié avec une vase d’expansion et un compresseur à l’éthane se refroidit à -70 °C lorsque placé dans la chambre à -30 °C. Pendant les essais, lorsque l’air ambiant est à -25 °C, une coupure en cas de haute pression est obtenue. Pour offrir à l’opérateur du conteneur de refroidissement une plus large gamme de réglages de température, l’éthane est mélangé avec une faible quantité de propane. De prochains tests montreront les performances du congélateur avec le nouveau frigorigène, tandis que le reste du système frigorifique en cascade est en construction.
Chambre de refroidissement
Technologies de traitement de l'eau
Généralement utilisé pour les bioréacteurs à membrane, le module à membrane d’ultrafiltration (UF) immergé du partenaire Martin Systems GmbH produit de l’eau potable propre en rejetant les impuretés organiques et inorganiques en suspension. Le rayonnement ultraviolet (UV) permet de conserver l’eau traitée désinfectée pour le stockage. La technologie UF est démontrée par l’Aqua Mini Cube de 0,45 m2 Aqua Mini Cube de Martin Systems et les modules FM6 de 6,25 m2 installés dans le laboratoire de l’HKA pour filtrer l’eau d’un modèle de suspension trouble.
Figure 1. Ultrafiltration system with submerged Cube® FM 06 from Martin Systems GmbH setup in the laboratory of HKA University of Applied Sciences Karlsruhe (Photo Courtesy: Duc N. Dinh)
Typically used to treat brine solution, the membrane capacitive deionization (MCDI) technology is being studied at HKA to produce deionized water having conductivity below 20 µS/cm for steam production.
Figure 2. Membrane capacitive deionisation (MCDI) C12 module from Voltea INC setup in the laboratory of Hochschule Karlsruhe (Photo Courtesy: Paul Reis)