Régulateurs de température pour la recherche thermonucléaire

Le défi

ICS Cool Energy développe des solutions pour les énergies propres du futur au Culham Centre for Fusion Energy, l’un des principaux laboratoires de recherche sur la fusion : l’une des plateformes d’essai du centre est équipée d’un régulateur de température qui refroidit des prototypes de composants destinés à une future centrale électrique dont les températures pourront atteindre 200 millions de degrés Celsius.

La solution

Les experts du Culham Centre for Fusion Energy, qui fait partie de l’Autorité britannique de l’énergie atomique, ont demandé à ICS Cool Energy de les aider à réguler la température d’une plateforme d’essai dédiée à la recherche critique d’une énergie propre, sûre et durable.

Un régulateur de température ICS Cool Energy hautes performances, fonctionnant au maximum à 200 °C et équipé de plusieurs options spéciales, est ainsi utilisé pour refroidir les prototypes de composants testés. Dans un réacteur à fusion, les parois de la chambre doivent être suffisamment froides pour éviter tout dommage structurel. Les performances de ces prototypes sont donc contrôlées en utilisant de l’eau circulant à une température maximale de 200 °C.

Les composants sont conçus pour être employés dans une centrale à fusion nucléaire qui pourrait devenir réalité d’ici 2040. La température de ses procédés pourront atteindre 200 millions de degrés Celsius, soit 10 fois celle du soleil. Extrêmement prometteuse, cette source d’énergie propre produira de l’électricité en associant des noyaux d’hydrogène pour former de l’hélium, grâce à un processus sans émissions de carbone.

Les résultats

Le régulateur de température est utilisé par l’équipe d’ingénierie dans le cadre de son programme d’essais continus, destiné à simuler les conditions extrêmes générées lors du processus de production d’énergie par fusion nucléaire.

« Ce matin, nous avons testé des composants en utilisant 5 MW/m² de chauffage. Le régulateur de température a fait mieux que supporter ces conditions, puisqu’il a assuré le refroidissement et empêché les composants de fondre.

Il reste énormément de travail à accomplir et nous avons déjà prévu des essais bien plus intensifs. Nous n’avons pas fini de martyriser les équipements d’ICS Cool Energy, » a déclaré David Hancock, ingénieur de développement.

Plusieurs options spéciales ont été ajoutées au régulateur de température : dérivation externe avec régulateur de débit, manomètres en entrée et en sortie, relais dans le système de régulation du niveau qui permet de contacter hors tension le principal automate. La moindre fuite peut donc être détectée immédiatement, ce qui permet d’éviter d’endommager les systèmes de vide et de chauffage des installations de test, particulièrement coûteux. La ligne de remplissage en provenance du refroidisseur ICS Cool Energy a par ailleurs été isolée afin de réduire les pertes d’eau en cas de fuite.

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David Hancock CEng MInstP, ingénieur de développement au Culham Centre for Fusion Energy

« ]« L’équipe ICS Cool Energy a été incroyablement réactive malgré nos exigences parfois peu conventionnelles. Elle nous a abreuvés de solutions et de conseils pratiques extrêmement utiles. » [/testimonial]

ICS Cool Energy contribue au développement de solutions pour l’énergie propre du futur au Culham Centre for Fusion Energy.