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Une nouvelle approche de concentrateur solaire PV/Th :

SRLOSystème Réfléchissant à Lames Orientables

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Plan Introduction

• Principe de la concentration

• Les concentrateurs solaires

Structure SRLO• Description du système

• Production électrique

• Production thermique

• Particularité des lames

Partie hydraulique • Circuit hydraulique

• Les chaudières2

Contrôle commande

Interface graphique• Circuit hydraulique

• Inclinaison des lames

• Données météo

• Données d’énergie électrique

Conclusion• Résultats

• Travaux en cours et perspectives

Introduction Structure Partie hydraulique Contrôle commande Interface graphique Conclusion

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Différents concentrateurs solaires

Particularités :

Température de fonctionnement haute

Suivie deux axes

Absorbeur ponctuel et mobile

Particularités:

Température de fonctionnement moyenne et haute

Suivie un axe

Absorbeur linéaire et mobile

Concentrateur parabolique Concentrateur cylindro-parabolique

Concentrateur à miroir de Fresnel

Particularités :

Température de fonctionnement haute, moyenne et basse

Suivie un axe

Absorbeur linéaire et fixe

Système Réfléchissant à Lames Orientables (S.R.L.O)

Particularités :

Température de fonctionnement basse

Suivie un axe

Absorbeur linéaire et fixe


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Principe :

Les miroirs concentrent le rayonnement solaire sur les chaudières.

Structure :

Moteurs indépendants

L’inclinaison de la structure fixe est 60°C

4 unités de 16 lames

Chaque lame mesure 2,42m de long et 0,1m de large

Miroirs

Rayonnement solaire direct

Chaudière

Rayonnement réfléchi

Modules photovoltaïques monocristallins

Rotation indépendantes des

lames


Description du système : production d’énergie thermique

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Modules photovoltaïques

Miroirs

Chaudière

Production :

64 lames

4 modules monocristallins de 5W sur chaque lame

Aire totale des modules : 15,36 m²

Puissance crête : 1280 Wc

Stockage:

2 batteries au plombs

(12 V - 150 Ah)

Un régulateur de charge MPPT

Un onduleur pur sinus de 800W

Rotation indépendant des lames


Description du système : production d’énergie électrique

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Un système solaire hybride

Fonctions :

Produire de l’eau chaude à basse température autour de 140°C

Produire de l’énergie électrique

Applications possibles :

Produire de l’eau chaude sanitaire (ECS)

Produire du froid entre -5°C et 15°C en utilisant une machine absorption

Alimenter une charge électrique

Stériliser du matériel médical Etc.,…


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Contraintes


Contrôler la température de sortie des chaudières

Contrôler le niveau de charge des batteries

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Chaque lame est commandée indépendamment

Choix du moteur :

Moteur motoréducteur d’une précision de 0,05 degré par tour d’arbre moteur.

10,5 cm

4,3 cm

Le contrôle commande est capable de positionner chaque lame de façon indépendante

Il est donc possible de produire de l’énergie thermique et électrique simultanément


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Circuit hydraulique

L’asservissement de la température :

Modification du débit des pompes ;

Concentration du rayonnement solaire direct, avec un nombre différent de lames en focalisation ;

Configurations des chaudières :- parallèle,- série.


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La chaudièreCaractéristiques géométriques :

Surface totale des miroirs :15,49 m²

4 x absorbeurs : 4 x (195 x 15 cm) = 4 x 0,29 m² = 1.17 m²

Concentration géométrique = Surface des miroirs / Surface absorbeur = 15.49/1.17 = 13.2

Inclination de la chaudière : vertical avec une légère pente pour permettre l’évacuation de l’eau

Structure anti-radiative et anti-convective pour des performances optimales


Anti-radiative structure

Miroirs

IsolantTuyau cuivre

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Diagramme général du contrôle commande


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Interface graphiqueBoucle hydraulique Inclinaison des lames


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Données météo

Données affichées :

Données de température

Données de pluie

Vitesse du vent

Direction du vent

Rayonnement solaire global

Rayonnement solaire direct


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Données d’énergie électrique

Pour chaque lame

Tension

Courant

Puissance

Energie

Pour le système

Production total

Consommation du système et

des charges électriques


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Résultats


20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

10:10 10:30 10:50 11:10 11:30 11:50 12:10 12:30 12:50 13:10 13:30 13:50

Ray

on

ne

men

t (W

/m²)

Temps solaire vrai

Rayonnement solaireglobal horizontal (Kipp &Honen)

Température d'entrée de lachaudière 1

Température de sortie dela chaudière 4

Journée du 15 avril 2014

Fluide : eau

Débit constant : 67 L/h

Energie thermique totale : 6 kWh

Tem

pér

atu

re (

°C)

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Travaux en cours et perspectives

Augmenter l’efficacité de la chaudière

Modélisation du système et validation expérimentale

Définition des profils de fonctionnement

Définition des profils de charges

Etude et optimisation du suivie un axe pour la production photovoltaïque


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Merci de votre attention

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