| Titre : | Modélisation du flux solaire incident et de la température de sortie dans un capteur solaire à eau avec effet de concentration du rayonnement solaire incident |
| Auteurs : | Nadjette Hamani, Auteur ; A. Moummi, Directeur de thèse |
| Type de document : | Mémoire magistere |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2005 |
| Format : | 1 vol. (85 p.) / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Concentrateur cylindro-parabolique ; Température de sortie ; Flux solaire ; chauffage ; Ecoulement du fluide. |
| Résumé : |
Ce travail concerne la simulation numérique du chauffage d’un écoulement du fluide caloporteur (eau) dans le tube absorbeur d’un capteur solaire à concentration de type cylindro-parabolique. En raison du calculer la température de sortie de collecteur dans des jours particuliers d'une année, nous avons établi un modèle mathématique pour contrôler la température du fluide ainsi que les températures de l’absorbeur et la vitre. Les résultats sont calculé heure par heure du lever au coucher du soleil. Cette étude a montré qu’il y a un écart considérable de température entre l’entrée et la sortie pour les jours du test. Les résultats obtenus montre clairement que les températures de sortie varient en fonction du flux solaire, des paramètres géométrique et climatique. |
| Sommaire : |
Remerciement et Dédicace ………….…………………………………..……… ii Résumé ………………………………………………………………………...…….. iii Nomenclature……………………………………………………………….………. Table des figures…………………………………………………………………… Introduction …………………..……………………………………...……………... Chapitre I: Gisement solaire I.1 Introduction …………………………………………………………………….. 4 I.2 Rappels fondamentaux d’astronomie …………………………………………... 5 I.2.1 I.2.2 Les émissions du Soleil …………………………………………………. 5 1.2.3 La constante solaire……………………………………………………... 6 I.2.4 Déclinaison du soleil …………………………………………………… 7 I.2.5 Angle horaire ω …………………………………………………………. 8 I.2.6 Les différent temps solaire ………………………………………………. 8 I.2.7 Lever et coucher du soleil ………………………………………………. 10 I.2.8 Durée du jour ……………………………………………………………. 10 I.2.9 Fraction d’insolation ……………………………………………………. 10 I.3 Rayonnement solaire……………………………………....................................... 11 I.4 Estimation du rayonnement solaire. …………………………...…………………. 14 I.4.1 Modèle de Perrin de Brichambaut (plan horizontal)………….…..……… 14 I.4.2 Modèle de LIU et Jordan …………………………………….…….……. 15 Chapitre II: Concentrateurs solaires II.1. Introduction …………………………………………………………………….. 22 II.3 Inclinaison optimal d’un capteur solaire………………………………………… 23 II.3 Inclinaison optimal d’un capteur solaire ………………………………………... 23 II.4 Captation du rayonnement solaire. .…………………………………………….. 24 II.5 Conversion thermique de l'énergie solaire………………………………………. 25 II.5.1 Dispositifs 2D (sans concentration) ……………………………………. 25 II.5.2 Dispositifs 1D (concentration sur une ligne) …………………………… 26 II.5.3 Dispositifs 0D (concentration sur un point) ……………….……………. 27 II.6 Les principes physiques de la conversion du rayonnement solaire en chaleur... 28 II.7 Les systèmes a concentration …………………………………………………… 29 a) Avantage d’utilisation …...………………………………………………….. 30 b) Inconvénient d’utilisation………………………………………………….. 30 II.8 Caractéristiques d’un concentrateur CCP ………………………………………. 31 II.8.1 Facteur de concentration…………………………………………………. 33 II.8.2 Angle d’incidence ………………………………………………………... 34 II.9 Différents modes de transfert de chaleur dans un concentrateur……………….. 36 II.10 Méthodes de réduction des pertes thermiques. ………………………………… 36 II.11 Surfaces sélectives. ………………………………..…………………………… 37 Chapitre III : Modélisation du capteur solaire avec effet de concentration de type cylindro-parabolique. III.1 Introduction …………………………………………………………………... 39 III.2 Modélisation du capteur cylindro-parabolique…………………………………. 40 III.2.1 Description ……………………………………………………………. 40 III.2.2 Les équations de base …………………………………………………. 41 1. Bilan thermique……………………………………………………… 41 a. Pour la température du fluide, TF ……………………………... 43 b. Pour l’absorbeur TA…………………………………………… 45 c. Pour la vitre TV ……………………………………………… 45 2. Echanges thermiques ……………………………………….………. 46 a. Echanges thermiques entre l’absorbeur et le fluide …………... b. Echanges thermiques entre l’absorbeur et la vitre…..………… c. Echanges thermiques entre le vitrage et le milieu l’ambiant….. 50 3. L’énergie absorbée……….…………………………………………. 51 4. Pertes de puissance thermiques dans un concentrateur cylindroparabolique III.3 Résolution numérique…………………………………………………………... 54 III.3.1 Choix d’une méthode mathématique de résolution …………………… 55 III.3.2 Discrétisation des équations ………………………………………….. 56 a. Pour la température du fluide …………………………………. 57 b. Pour la température de l’absorbeur …………………………… 57 c. Pour la température du vitrage………………………………... 57 III.3.3 La résolution du système Matriciel …………………………………… 59 a. Méthode de calcul …………………………………………….. 59 b. Constantes et paramètres utilisés dans la simulation. …………. 62 III.3.4 Programme de calcul…………………………………………………... 63 III.3.5 Organigramme principal……………………………………………… 65 Chapitre IV : Résultats et discussions IV.1 Introduction…………………………………….……………………………….. 67 IV .2 Commentaires………………………………………….………………………. 68 IV.2.1 Rayonnement solaire …………..……………………………………... 68 IV.2.2 Evolution de la température de sortie ………………………………… 68 IV.2.3 Effets des paramètres géométriques et climatiques sur la température du fluide ……………69 1. Influence de la longueur de l’absorbeur ……….………………… 69 2. Effet de la largeur du réflecteur………………………………….... 69 IV.2.4 Pertes thermiques. ….………………………………………………….. 70 IV.2.5. Effet des paramètres climatiques ……………….…………………... 70 IV.3 Principaux résultats………………………………………………….................. 71 Conclusion………………………………………………………………………….. 79 Chapitre II Concentrateurs solaires Bibliographie Annexes |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/id/eprint/1147 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TPHY/85 | Mémoire de magister | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
