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Voici
un schéma général d’une
usine à fusion. Intéressons
nous plus particulièrement à la
récupération de la chaleur produite dans la
couverture.
On
remarque que dans la couverture tritigène circulent des
tuyaux d’eau. La chaleur est en effet
récupérée à
l’aide de l’eau :
l’importante chaleur entraîne un
échauffement de l’eau. Pour mieux comprendre,
observons ce schéma de la création de vapeur dans
une centrale à fission
dont le mécanisme
est identique à celui d’une
centrale à fusion (qui n'existe pas encore) :
L’eau
chauffée par le tokamak et circulant dans le circuit
appelé
primaire est soumise à une forte pression ce qui permet
d’éviter que celle-ci
se transforme en vapeur du fait de la température
supérieure à 100°C (la
température d’ébullition de
l’eau
dépend de la pression à laquelle celle-ci est
soumise). Cette eau du circuit primaire se dirige ensuite vers un
générateur de
vapeur. Dans ce générateur se trouve de
l’eau
froide qui au contact des tuyaux
chauds du circuit primaire se réchauffe et se transforme en
vapeur. Le
générateur de vapeur est une zone de
haute
pression : en effet l’eau
à l’état de vapeur prend pour la
même
quantité de matière un volume largement
supérieur à celui occupé par la
même
quantité de matière à
l’état liquide.
Du
fait de cette augmentation de volume, la pression croit, ce qui
créer donc une
zone de haute pression. Inversement au niveau du condenseur :
la
vapeur se
refroidit et redevient liquide. Le volume diminuant, une zone de basse
pression
se cré. Ainsi, il existe une différence de
pression
entre le générateur de
vapeur et le condenseur.
Principe
de physique : toute différence de pression
entre plusieurs fluides tend à s’uniformiser.
Du
fait de la différence de pression, la vapeur générée se déplace vers
le condenseur et inversement. Un courant
d’air est donc créé. Cet air chaud
passe par une turbine puis est refroidit à
l’aide de tuyaux d’eau froide (voir
schéma ci-dessus). La vapeur d’eau
redevient liquide (la pression diminue donc) ,puis est
redirigée vers le
générateur de vapeur où elle va
être chauffée et ainsi de suite.
L’air
chauffé par le circuit primaire se dirige donc vers
une turbine :
Comme
nous l’avons vu plus tôt, la différence
de pression
entraîne la création d’un courant
d’air. Ce courant d’air fait alors
tourner la
turbine.
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Comment
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rotatif ?
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à un mouvement de rotation?
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