Etude expérimentale d’un capteur cylindro parabolique à double réflexion

Abstract

L'utilisation des énergies solaires n'est pas liée uniquement à ses avantages économiques mais surtout à la protection de l'environnement ou il faut trouver des solutions aux problèmes de pollution (énergie propre). Dans la nature, on trouve plusieurs sources d'énergies renouvelables notamment le solaire. Le solaire thermique est aujourd'hui techniquement fiable et de nombreuses réalisations existent (chauffes eau solaires, maisons solaires, capteurs solaires…). Dans la réalisation d'un concentrateur solaire thermique, on essaye de limiter au maximum les pertes de chaleur afin d'augmenter le rendement. Le travail effectué porte sur une étude expérimentale de conversion d’énergie solaire en énergie thermique en utilisant un concentrateur solaire cylindro parabolique. L’expérience a été effectuée sur un prototype de concentration ayant une ouverture de 4 m2 . Ce prototype réalisé au niveau du laboratoire de mécanique avec des moyens locaux. Dans la première expérience, Nous avons testé le focal de deux récepteurs sous forme cylindriques en fer, de 1.8 cm de diamètre et 1 m de longueur, situé au plan de la parabole destinée à collecter l’énergie solaire concentrée, le premier est fermé contenant un réflecteur auxiliaire (2éme Réflecteur). Le second, présentant une ouverture libre. Le développement d’un modèle théorique simple peut estimer l’éclairement solaire globale au niveau du réflecteur (Soleil mètres) et Pour mesurer la vitesse du vent nous avons utilisé un anémomètre, ainsi que les autres paramètres au niveau du récepteur notamment les températures (Thermocouple). L’ensemble du système fait l’objet d’une simulation numérique sur ordinateur. Un logiciel (myPCLab), conçu à cet effet, pilote le dispositif et permet entre autres d’assurer l’acquisition de certains paramètres par l’intermédiaire d’un enregistreur communiquant à travers un ordinateur. Dans la deuxième expérience, on s’intéresse à la différence des températures (entrée - sortie) de l’eau et l’huile (Total quartz SAE 15W40), la température obtenue, est de l’ordre de 75°C de différence avec un débit moyen.Le modèle théorique développé fait intervenir un certain nombre de paramètres tel que le rayonnement solaire moyen mensuel qui nous permet d'estimer le rayonnement direct au niveau du réflecteur, la concentration géométrique et l’échange de chaleur entre l’ouverture de la parabole et l’ouverture du récepteur, permettant l’évaluation de la température au niveau de cette dernière. Ce modèle de concentration conduit à des niveaux de températures compris entre 70C° et 200C°. Mots clés : énergie solaire - concentrateur cylindro parabolique à double réflexion –solaire thermique