Modélisation des paramètres de la conversion thermique de l’énergie solaire

Abstract

La conversion thermique de l'énergie solaire repose sur les capteurs solaires conçus à part ou intégrés dans les habitations pour le chauffage des locaux, de l’eau sanitaire ou encore pour le séchage des produits agroalimentaires. Tout dépend de la température à la sortie qui pourra être fournie par ces systèmes. Dans cette étude des modèles pour prédire certains paramètres sont établis. En parallèle une étude d’optimisation est faite. Il s'agit de voir les meilleures façons d’augmenter les échanges thermiques, ici par adjonction de chicanes dans la veine d’air mobile permettant ainsi d'augmenter la surface d'échange et provoquer un écoulement turbulent. Il ressort des résultats obtenus que les valeurs trouvées sont en bon accord avec celles données par les différents modèles établis et que l'adjonction des chicanes demi cylindriques, placées normales à l'écoulement parait avantageuse par rapport à un capteur sans chicanes. Les expériences menées sur un capteur solaire conçu à cet effet, ont permis de déterminer les champs de températures de l'air et de l'absorbeur sans et en présence de chicanes pour différents intervalles de débit pour suivre réellement l'évolution de la température moyenne de l'air dont dépendent plusieurs paramètres. Ces profils relevés à partir de l'entrée du capteur ont permis la détermination des différents coefficients d'échanges thermiques. La modélisation de la température de sortie permettra de prévoir sa valeur pour des contextes prédéfinis. L'ensemble permettra l'établissement d'une géographie d'utilisation de ces systèmes