| Titre : | Etude numérique d'un récepteur solaire pour des système avec effet de concentration |
| Auteurs : | Toufik Arrif, Auteur ; Abdelhafid Moummi, Directeur de thèse |
| Support: | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2019 |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
L’amélioration des performances énergétiques d’une centrale solaire à concentration passe par l’optimisation des performances optique du champ héliostatique, optimisation des performances optique et thermique des récepteurs solaire et l’optimisation du cycle de conversion d’énergie avec une éventuelle unité de stockage. L’objectif de la présente thèse est d’étudier et d’évaluer les technologies des centrales solaires thermiques à concentration et spécialement les centrales à tour. Pour cette raison, et afin d’approfondir et maitriser le control des aspects optique et thermique existants au sein de ces centrales en particulier les performances optiques et thermique des récepteurs solaires, cette thèse est réalisée dans le cadre du développement d’un outil contribuant à l’évaluation des performances de la mini tour solaire réalisée à l'unité de recherche appliquée en énergies renouvelables (URAER) de Ghardaïa, Algérie. Pour cela, une partie bibliographique a été faite de tel sorte de permettre la connaissance du développement des technologies des centrales solaires thermiques à concentration et spécialement les centrales à tour ainsi que les critères favorables pour l’implantation de ce type de centrales dans l’Algérie. La gestion optimisée du champ de centrale solaire à tour, la détermination et l’optimisation de la distribution uniforme du flux ainsi que le rendement optique et thermique des récepteurs de celle-ci ont été abordé avec détails. Ensuite, l’étude de deux approches d'optimisation pour deux types de champ héliostatique à savoir la disposition en radiale décalée et la disposition en spirale a permis de valider une nouvelle méthode d’optimisation à savoir l’algorithme modifier IABC (Iterative Artificial Bee Colony) et d’évalué ce type de centrale dans notre pays (Algérie). L’étude des performances optiques de six récepteurs solaires de géométrie différente nous a permis de montrer que la plus grande quantité d'énergie est perdue par la forme conique inversé pour une d'absorptivité de 75%, tandis que la plus faible perte d'énergie est exprimée par la forme trapézoïdale. En fin, l’effet des paramètres tel que la taille du récepteur, les conditions aux limites, le diamètre du tube, l’inclinaison du récepteur, la température d’entrée et le rapport d’ouverture sur les pertes thermiques convectives et la température de sortie d’un récepteur solaire cylindrique ont montrées que le récepteur avec le diamètre 12 mm exprime des pertes thermiques plus faibles que les autres diamètres (16 et 25 mm) sauf pour l’angle 90°, et que les pertes convectives diminuent d'environ 90.71% lorsque l'inclinaison du récepteur augmente de 0° à 90°. Enhancing the energy performance of a concentrated solar power plant involves optimizing the optical performance of the heliostat field, optimizing the optical and thermal performance of the solar receivers and optimizing the energy conversion cycle with possible storage unit. The objective of the present thesis is to study and evaluate the development of the concentrated solar power plants technologies especially tower power plants. For this reason, and in order to deepen and master the control of the optical and thermal aspects existing within these power stations, in particular the optical and thermal performances of the solar receivers, this thesis is realized within the framework of the development of a tool contributing to the evaluation of the performances of the mini solar tower power plant realized in the unit of applied research in renewable energies (URAER) of Ghardaïa, Algeria. For this, a bibliographic part has been done in such a way as to allow the knowledge of the development of concentrated solar power plants technologies and especially the tower plants as well as the favorable criteria to install this type of systems in Algeria. The control of the heliostat field optimization, the determination and optimization of the flux distribution as well as the optical and thermal efficiency of the receivers were discussed in detail. Then, the study of two optimization approaches for two types of heliostat field, namely the staggered radial arrangement and the spiral arrangement allowed as to validate a new optimization method specifically a modified IABC Algorithm (Iterative Artificial Bee Colony) and evaluated this type of plant in our country (Algeria). The study of the optical performance of six solar receivers of different geometry allowed us to show that the highest amount of energy is lost by the inverted conical shape for a 75% absorptivity, while the lowest loss of energy is expressed by the trapezoidal form. In the end, the effect of parameters such as receiver size, boundary conditions, tube diameter, receiver tilt, inlet temperature and opening ratio on convective thermal losses and the output temperature of a cylindrical solar receiver has shown that the receiver with the tube diameter 12 mm expresses lower thermal losses than the other diameters (16 and 25 mm) except for the angle 90°, and that the convective losses decrease by approximately 90.71% when the inclination of the receiver increases from 0° to 90°. |
Exemplaires (2)
| Cote | Support | Localisation | Disponibilité | Emplacement |
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| TH/2111 | Thèse doctorat | Bibliothèque centrale El Allia | Exclu du prêt | Salle de consultation |
| TH/2111 | Thèse doctorat | Bibliothèque centrale El Allia | Exclu du prêt | Salle de consultation |
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