Etude comparative des performances d'un collecteur solaire cylindro- parabolique dans des conditions aléatoires

Abstract

Face à l’épuisement progressif des énergies fossiles et aux préoccupations environnementales croissantes, les énergies renouvelables, en particulier l’énergie solaire, représentent une alternative durable et prometteuse. L’exploitation de cette ressource abondante, propre et gratuite est devenue une priorité stratégique dans plusieurs pays, notamment ceux bénéficiant d’un fort ensoleillement comme l’Algérie. Parmi les technologies solaires thermiques, les collecteurs à concentration, et plus précisément les collecteurs cylindro-paraboliques (CCP), se distinguent par leur capacité à atteindre des températures élevées et à offrir un bon rendement pour diverses applications, notamment la production d’eau chaude, le chauffage ou encore la génération d’électricité à petite échelle. Cependant, la performance de ces systèmes dépend fortement des conditions météorologiques locales, telles que l’irradiation solaire, la température ambiante et la vitesse du vent. En réalité, ces conditions sont rarement constantes et peuvent varier d’une heure à l’autre ou d’un jour à l’autre. Il est donc essentiel d’étudier le comportement réel des CCP sous des conditions climatiques aléatoires, afin d’évaluer leur efficacité dans un contexte pratique, et non seulement théorique. Le présent travail vise ainsi à analyser et comparer les performances thermiques d’un collecteur cylindro- parabolique dans deux situations différentes : • • une situation idéale, avec des conditions climatiques constantes ; une situation réaliste, caractérisée par des variations naturelles du rayonnement solaire et de la température ambiante. Pour cela, une modélisation numérique est réalisée à l’aide d’outils de simulation spécialisés tels que SolTrace pour la modélisation optique du collecteur, et ANSYS Fluent pour l’analyse thermique et fluidique. La région de Laghouat (Algérie) a été choisie comme site d’étude, en raison de son fort potentiel solaire. À travers cette étude, nous cherchons à mieux comprendre l’impact des perturbations climatiques sur le rendement global d’un CCP, et à proposer des recommandations pour une conception plus robuste et efficace de ce type de système dans un contexte réel