Nucleation is a stochastic process, most accurately represented by a probability distribution. Obtaining sufficient data to define this probability distribution is a laborious process. Here, we describe a novel instrument capable of the automated determination of hydrate nucleation probability under non-equilibrium conditions for a range of natural gas mixtures at pressures up to 10MPa. The instrument is based on the automated lag time apparatus (ALTA) which was developed to study the stochastic nature of nucleation in ambient pressure systems [1].We demonstrate that the probability distribution represents a robust and reproducible tool for the quantitative evaluation of hydrate formation risk under pseudo-realistic pressure conditions.

Les centrales solaires à concentration industrielles consomment 4 m3/MWh d’eau pour le refroidissement de leur cycle thermodynamique. En environnement aride, cela est susceptible d'induire des conflits d’usages sur une ressource encore plus fondamentale que l’électricité, l'eau. Ce constat met en évidence la nécessité de concevoir des solutions alternatives de refroidissement sèches mais tout aussi efficaces. Le champ solaire d’une centrale CSP représente 50% de son coût d’investissement pour n’être utilisé que de jour pour la production de chaleur nécessaire au cycle thermodynamique. L'approche du sujet de thèse consiste à utiliser cette surface considérable comme macro-échangeur de chaleur avec son environnement via un transfert thermique couplé avec l'air ambiant (convectif) et avec l'espace extra-atmosphérique à 3K (radiatif). Après avoir démontré la pertinence des matériaux du champ solaire pour une telle application, le travail de thèse a montré expérimentalement qu'au-delà d'extraire les chaleurs fatales du cycle thermodynamique, il pouvait aussi produire du froid par transfert radiatif nocturne. Une solution alternative innovante pour le refroidissement des centrales solaires CSP offrant deux nouvelles fonctionnalités à leur champ solaire déjà existant au bénéfice de son amortissement. / Industrial concentrated solar power plants consume 4 m3/MWh of water to cool down their thermodynamic cycle. In arid area, it could induce conflicts of use on a more fundamental resource than electricity. This fact highlights the need to develop alternatives dry cooling technologies but equally effective. The solar field represents 50% of the investment cost of a CSP plant to be used only daily for the heat production needed for the thermodynamic cycle. The approach of the project is to use this huge area as macro-heat exchanger with its surrounding environment through a coupled heat transfer with the ambient air (convective) and with outer space at 3K (radiative). After validating the compatibility of solar field materials for a such application, these research works has shown experimentally that in addition to extract the waste heat of the thermodynamic cycle, it could also produce cold by night radiative cooling. An innovative alternative solution for cooling CSP plants offering two new features to their already existing solar field for the benefit of its paying off.

V súčasnosti sa kladie veľký dôraz na znižovanie produkcie emisií, čistotu a kvalitu životného prostredia. Tieto trendy sa týkajú všetkých odvetví, tak isto aj stavebného priemyslu a vykurovania budov. Doposiaľ bolo najrozšírenejším typom vykurovania spaľovanie fosílnych palív. Do popredia sa však dostávajú tepelné čerpadlá a začínajú zaberať výrazný podiel trhu. Kvôli dopytu po tepelných čerpadlách vzrastá počet výrobcov a konkurencia. Cieľom výrobcov je zvyšovanie účinnosti tepelných čerpadiel a zároveň znižovanie výrobných nákladov na dosiahnutie lepšej pozície na trhu. Predložená práca sa zaoberá procesmi prebiehajúcimi v chladivovom okruhu tepelného čerpadla. Skúma správanie chladiva počas kondenzácie a možnosti zvýšenia účinnosti tepelného čerpadla. Zvýšenie účinnosti je dosiahnuté podchladením chladiva počas kondenzácie na zvýšenie tepelných ziskov. To je dosiahnuté zaradením druhého elektronického expanzného ventilu za kondenzátorom. Táto technológia je však finančne náročná. Práca sa zaoberá výpočtom kapiláry na základe praktických meraní, ktorá bude zadržiavať chladivo v kondenzátore a bude plniť podobnú úlohu ako expanzný ventil. Následne sú porovnané výsledky jednotlivých meraní. Výsledky sú porovnané voči jednoduchému systému, kde nedochádza k podchladeniu chladiva. V závere práce je analýza výsledkov jednotlivých systémov.