Modélisation dynamique des transferts de chaleur au sein d’un récepteur linéaire de Fresnel

 

La filière solaire thermodynamique à concentration est une des voies possibles pour la production d’électricité. Parmi les capteurs solaires utilisés dans cette filière, la technologie linéaire de Fresnel connait un intérêt grandissant du fait de son compromis attractif entre  performance, simplicité de mise en œuvre et coût.

(c) EA PIMENT et UPR CNRS LIMSI 

Si le dimensionnement de très grandes installations basé sur des puissances moyennées ne pose plus de difficultés particulières en termes de recherche, la maîtrise des conséquences des transitoires est toujours un point crucial : il faut d’un côté éviter des surchauffes locales qui dégraderaient prématurément le fluide caloporteur ou les éléments du récepteur et de l’autre maximiser l’énergie captée en adoptant des procédures de conduite aussi efficaces que possible tout en respectant des consignes de fonctionnement telles que la température de sortie du fluide caloporteur. Les sollicitations transitoires les plus contraignantes sont les phases de démarrage et d’arrêt ainsi que les passages nuageux. Afin d’étudier numériquement l’influence de ces sollicitations, un modèle dynamique de récepteur linéaire a été développé par PIMENT et le LIMSI (http://www.limsi.fr/). Ce modèle thermique a été couplé à un code simulant les aspects optiques de la concentration et développé par l’équipe RAPSODEE (rapsodee.mines-albi.fr/).

 

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(c) EA PIMENT et UPR CNRS LIMSI

Ce modèle dynamique permet d’étudier la gestion des transitoires à l’aide de procédures de régulation sur le débit d’entrée du fluide caloporteur. La procédure de régulation étudier dans cet article fonctionne bien pour des passages nuageux isolés, mais il n’est plus satisfaisant pour des passages nuageux à plus haute fréquence d’apparition. Il faut donc se tourner vers des procédures plus élaborées et dans ce domaine une des perspectives intéressantes est d’utiliser des procédures basées sur des moyens de prédiction à court terme.