L’evolution de la temperature de l’eau du circuit primaire en fonction de la puissance est definie a partir de considerations d’ordre neutronique, thermique et mecanique. On est alors amene a definir un « programme de temperature en fonction de la puissance » destine a satisfaire differents imperatifs parfois contradictoires :

• d’un point de vue mecanique : le respect de la tenue de la gaine et du combustible en toutes circonstances impose d’avoir une temperature suffisamment basse pour diminuer les risques de fissures et de ruptures, notamment au cours des transitoires;

• d’un point de vue thermique : la recherche d’un meilleur rendement du cycle se — condaire impose une temperature de la vapeur a la sortie des generateurs de vapeur suffisamment elevee et donc une temperature moyenne creur la plus elevee pos­sible. De plus, la pression et la temperature de la vapeur alimentant la turbine sont etroitement liees aux temperatures d’entree et de sortie de l’eau du circuit primaire. Or, le fluide primaire evolue dans des limites assez etroites :

— la temperature maximale est limitee, en fonction de la pression primaire, pour eviter la crise d’ebullition;

— l’echauffement a travers le reacteur, ou son refroidissement dans le generateur de vapeur, ne doit pas etre inferieur a une trentaine de degres. A des AT plus faibles correspondraient des puissances de pompage trop elevees, des risques de vibrations des elements combustibles ou des structures du creur. Quant au fluide secondaire, les caracteristiques du fluide primaire conduisent a des pressions de vapeur peu elevees (55 a 70 bar) et des rendements de cycles modestes.

Ainsi, les reacteurs de type REP sont caracterises par un rendement global moyen qu’il faut chercher a ameliorer malgre les contraintes imposees au fluide primaire.

Si la puissance fournie par le reacteur est superieure a la puissance demandee par le reseau, la temperature moyenne creur aura tendance a augmenter car la puissance gene — ree n’est pas evacuee. Dans le cas contraire, la temperature moyenne creur diminuera. En consequence, une regulation de la temperature moyenne peut permettre l’ajustement des puissances creur et turbine. La temperature moyenne sera donc choisie comme para — metre permettant d’affiner la puissance reacteur par action sur le mouvement des barres du groupe R : les groupes gris ajustant approximativement la puissance reacteur a la puis­sance demandee par le reseau tandis que le groupe R reprendra les variations residuelles de reactivite materialisees par les variations de la temperature moyenne autour de sa valeur de consigne (cf. paragraphe 9.1.3).

La puissance evacuee par l’eau du circuit primaire est proportionnelle :

• au debit d’eau primaire : QP,

• a la chaleur specifique de l’eau : CP,

• a l’echauffement de l’eau : (Ts — Te).

On peut alors ecrire la puissance primaire P1 selon la relation :

Pi = Qp ■ Cp ■ (Ts — Te) = Qp ■ (Hs — He)

avec :

Ts, Te : temperatures de sortie et d’entree,

Hs, He : enthalpies de sortie et d’entree.

Le debit volumique du circuit primaire reste sensiblement constant car fixe par le debit des pompes primaires lui-meme constant. La chaleur specifique peut, en premiere ap­proximation, etre consideree comme constante, meme si elle augmente tres legerement en fonction de la temperature.

Cote secondaire, dans le cas d’un generateur de vapeur sature de type Westinghouse comme ceux equipant les REP d’EDF, la puissance echangee au niveau du generateur de vapeur entre l’eau du circuit primaire et le fluide secondaire est proportionnelle :

• au coefficient d’echange global h,

• ala surface d’echange dans le generateur de vapeur S,

• a l’ecart moyen de temperatures entre les deux fluides (Tm-Tv).

La puissance echangee au niveau du generateur de vapeur peut s’ecrire alors :

Pi = h ■ S ■ (Tm — Tv)

ou :

Tm, Tv : temperatures moyenne creur et de sortie vapeur.

Pour realiser l’equilibre des puissances creur et turbine, deux possibilites devolution de la temperature moyenne avec la puissance peuvent etre envisagees :

• temperature moyenne constante avec la puissance : les avantages resident dans la consigne constante avec la charge et un pressuriseur de taille moyenne car la dila­tation de l’eau primaire est en principe nulle entre les charges extremes. Par contre, le rendement du cycle secondaire est limite car Tv decroTt beaucoup si la puissance augmente;

• temperature moyenne croissante avec la puissance : cette solution presente un meilleur rendement du cycle secondaire. Cependant, le point de consigne n’est pas constant en fonction de la charge et il est necessaire d’avoir un pressuriseur plus imposant.

La deuxieme solution a ete retenue pour les REP du parc electronucleaire d’EDF.