Literatura académica sobre el tema "Centrales solaires thermiques à concentration"
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Artículos de revistas sobre el tema "Centrales solaires thermiques à concentration":
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Flamant, Gilles y Bernard Tamain. "Le solaire thermique". Reflets de la physique, n.º 77 (febrero de 2024): 63–66. http://dx.doi.org/10.1051/refdp/20247763.
Resumen
Le solaire à concentration permet de chauffer à haute température un fluide caloporteur. Le chaleur obtenue peut être ou bien utilisée directement, ou bien convertie en énergie électrique en utilisant un cycle thermodynamique. Un avantage des centrales solaires est de pouvoir améliorer, grâce à un couplage avec des systèmes de stockage thermique, les possibilities de régulation de la production en fonction de la demande. Dans cet article, les performances actuelles et les perspectives d’évolution de ces centrales sont rapidement présentées.
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Zebbar, Djallel, Sahraoui Kherris, Kouider Mostefa, Sidali Horr y Mhamed Guettaf. "Etude théorique du cycle de Brayton irréversible avec régénération d'une centrale thermique à concentration solaire". Journal of Renewable Energies 19, n.º 2 (9 de enero de 2024): 199–210. http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v19i2.561.
Resumen
Tout comme beaucoup de pays arabes et africains, l’Algérie est confrontée dès maintenant à des défis économiques et énergétiques sans précédents. Ces défis vont être accentués avec le déclin des réserves de gaz naturel et du pétrole. Dans ces circonstances, la conservation de l’indépendance énergétique du pays et sa prospérité économique et sociale dans un avenir proche se jouent dès aujourd’hui. Dans ce contexte, la promotion de la filière des énergies renouvelables et plus particulièrement de la filière thermique solaire est très prometteuse. Le présent travail s’aligne sur les mêmes objectifs susmentionnés. Il est consacré à l’étude thermodynamique du cycle irréversible avec régénération de Brayton utilisé dans les centrales thermiques de production de puissance à concentration solaire. Les performances du cycle ont été analysées pour trois différents agents thermiques à savoir: l’hélium, l’air et le dioxyde de carbone. Il en ressort que le cycle de Brayton solaire irréversible avec régénération est plus performant avec de l’hélium comme fluide de travail avec les valeurs basses des rapports de pressions incluses entre 3 et 5 et de températures avoisinant 0.25. Pour les valeurs du rapport de pressions comprises entre 9 et 13 et les valeurs des rapports de températures supérieurs à 0.3 le cycle est opérationnel et plus performant avec du CO2 en qualité de fluide de travail.
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Pariente-David, Silvia, Jonathan Walters, Chandra Govindarajalu y Roger Coma Cunill. "L'initiative de la Banque mondiale en faveur d'une montée en puissance des centrales solaires à concentration (CSP)". Annales des Mines - Réalités industrielles Novembre 2009, n.º 4 (2009): 42. http://dx.doi.org/10.3917/rindu.094.0042.
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Nouah, Nourreddine, Nabil Djennaoui y Tinhinane Hassani. "Modélisation d’un capteur solaire cylindro-parabolique". Journal of Renewable Energies 17, n.º 4 (19 de octubre de 2023). http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v17i4.469.
Resumen
La plus grande ressource d’énergie techniquement accessible sur la planète est disponible dans les régions désertiques. Nous allons étudier plus particulièrement l’énergie solaire qui permet de récupérer la chaleur du rayonnement solaire au sein d’un fluide, cela par la conversion de l’énergie noble (énergie solaire) en énergie thermique par la mise en oeuvre des capteurs solaires thermiques. Les centrales thermiques solaires à concentration (appelées aussi Concentrating Solar Power, CSP) sont idéales pour produire de l’électricité de manière sûre. Cette étude vise la modélisation du transfert de chaleur d’un collecteur solaire cylindro-parabolique qui a été comparé avec les résultats obtenus de Nevada. L’objectif du travail consiste à déterminer la variation de la température de sortie du capteur, l’éclairement solaire et la puissance utile en fonction du temps solaire vrai dans une région choisie.
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Farsi, Hichem. "Analyse comparative des ressources solaires de sites de centrales solaires thermodynamiques". Journal of Renewable Energies 23, n.º 2 (31 de diciembre de 2020). http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v23i2.47.
Resumen
Le présent article est une contribution à l’élaboration d'une méthodologie d'évaluation de sites pouvant accueillir une centrale électrique solaire thermique à concentration (CSP). En particulier l'évaluation des ressources solaires de plusieurs sites potentiels est étudiée avec attention. L'irradiation solaire normale directe (DNI), nécessaire au dimensionnement des centrales CSP, est estimée à partir d'outils issus des mesures du rayonnement au sol ainsi que des estimations provenant de données satellites. Enfin, la méthodologie est appliquée sur un cas d'étude (dans le contexte Algérien) où il est aussi question d'évaluer des outils du rayonnement solaire pouvant être utilisés dans le cadre de cette méthodologie.
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Yettou, Fatiha, Amor Gama, Ali Malek, Boubekeur Azoui y Chérif Larbès. "Etude et conception d’un logiciel de calcul de l’éclairement solaire en Algérie destiné aux systèmes à concentration solaires". Journal of Renewable Energies 14, n.º 1 (24 de octubre de 2023). http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v14i1.239.
Resumen
L’objectif du présent travail consiste en l’élaboration d’un logiciel de calcul de l’éclairement solaire destiné aux systèmes thermiques à concentration en Algérie. Le logiciel réalisé ‘CESAL2011’ permet une visualisation de l’énergie solaire numériquement et graphiquement pour les différents cas de poursuite appliqués à ces systèmes. Pour une meilleure exploitation du logiciel, nous avons réalisé une interface graphique avec le langage de programmation Delphi, les calculs ont été effectués à l’aide du modèle de ‘Capderou’. Une comparaison entre des valeurs de l’éclairement solaire mesurées et des valeurs calculées sur le site de Ghardaïa a été effectuée afin de valider le logiciel. Les résultats obtenus des tests et de la validation ont révélé que l’utilisation du modèle de ‘Capderou’, pour les systèmes à concentration, s’avère acceptable en adoptant quelques modifications. Le logiciel réalisé est un outil d’aide satisfaisant permettant le choix du meilleur type de poursuite solaire.
Tesis sobre el tema "Centrales solaires thermiques à concentration":
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Moulana, Mustapha. "Modélisation et analyse du flux collecté par une centrale solaire à tour dans une atmosphère réaliste : couplage centrale solaire - atmosphère dans un code de transfert radiatif Monte-Carlo". Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2021. http://www.theses.fr/2021LILUR015.
Resumen
Le flux collecté par le récepteur d’une centrale solaire thermique à tour est traditionnellement estimé en ne considérant que le rayonnement solaire direct réfléchi par le champ d’héliostats. Nous proposons dans cette thèse le développement d’un code de transfert radiatif atmosphérique amélioré pour non seulement considérer la contribution du rayonnement solaire direct réfléchi par les héliostats, mais aussi toutes les autres contributions incluant le rayonnement solaire diffus par l'atmosphère, réfléchi par le sol, etc. Pour cela, le code de transfert radiatif atmosphérique Monte-Carlo SMART-G est choisi et est développé pour y incorporer une centrale solaire à tour dans une atmosphère réaliste. La méthode pour la création de ce nouvel outil est décrite et validée. L’utilisation de ce nouvel outil se révèle être essentielle pour une correcte estimation du flux collecté par une centrale solaire à tour localisée dans un milieu désertique et une première analyse des gains environnementaux est présentée pour le flux collecté annuellement pour la centrale PS10 placé à Ouarzazate au MarocThe flux collected by the receiver of a solar tower plant is traditionally estimated by the only consideration of the direct solar radiation reflected by the heliostat field. In this thesis, we propose the development of a new version of an atmospheric radiative transfer code to consider not only the flux from direct solar radiation reflected by heliostats but also all the other contributions as the scattered solar radiation, the solar radiation reflected by the ground, on so on. To perform that, the Monte-Carlo atmospheric radiative transfer code SMART-G is chosen and developed to allow the incorporation of a solar tower plant in a realistic atmosphere. The method to create this new tool is completely described and validated. The use of this new tool has proved to be essential for a correct estimate of the flux collected by a solar tower plant located in a desert. An first analysis of the environnemental gain is realized for the annually collected flux of the PS10 solar tower plant, placed in Ouarzazate in Maroc
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Hoffmann, Jean-Francois. "Stockage thermique pour centrale solaire thermodynamique à concentration mettant en oeuvre des matériaux céramiques naturels ou recyclés". Thesis, Perpignan, 2015. http://www.theses.fr/2015PERP0033/document.
Resumen
Par rapport aux ressources énergétiques fossiles combustibles, l’énergie solaire présente des caractéristiques inhérentes à la nature même de la ressource. Ce constat met en évidence la nécessité de système de stockage d’énergie. Ce travail de thèse consiste à étudier un stockage thermique pour une centrale solaire à concentration, ainsi que ses deux composants essentiels : le fluide de transfert et les matériaux de garnissage solides. La compréhension du système de stockage thermocline sur lit de roche est réalisée grâce à une approche expérimentale et numérique. Une alternative innovante sur le choix du fluide de transfert consiste à utiliser des huiles végétales. Concernant le garnissage, un matériau à géométrie contrôlée est développé à partir d’un coproduit issu de la sidérurgie. L’originalité de cette association pour le stockage thermique permet d’allier performance, disponibilité des matériaux en quantité industrielle tout en réduisant l’impact environnemental et financierCompare to fossil fuel energy resources, solar energy presents the inherent characteristic given by the very nature of the resource (intermittent availability). This observation highlights the need for thermal energy storage system. This doctoral thesis studies thermal energy storage for concentrating solar power plant, as well as its two essential components: the heat transfer fluid and the thermal energy storage materials. The analysis of the thermocline storage system with filler materials is achieved through experimental and numerical approaches. An innovative alternative for the heat transfer fluid consists to use vegetable oils, which offers comparable thermal properties and operating behavior to conventional thermal fluid. Regarding thermal energy storage materials, many natural and recycled materials can be used. A storage material with controlled geometry is developed from steel industry co-product. The originality of this combination for thermal energy storage combines performance, materials availability at industrial scale while reducing environmental and financial impact
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Kenda, Nitedem Eric. "Stockage thermique à base d'éco-matériaux locaux pour centrale solaire à concentration : cas du pilote CSP4AFRICA". Thesis, Perpignan, 2017. http://www.theses.fr/2017PERP0052/document.
Resumen
Convaincu de l’intérêt et du potentiel des matériaux naturels et des déchets industriels, cette thèse a contribué à la mise au point de matériaux de stockage de la chaleur (TESM) pour les CSP en Afrique de l’Ouest. Plus spécifiquement, ce travail de recherche a porté sur la valorisation de la latérite du Burkina Faso, des cendres de foyer des centrales à charbon de la société SONICHAR au Niger, des résidus en carbonate de calcium (chaux) de l’industrie de production de l’acétylène au Burkina Faso et l’huile végétale de Jatropha curcas de la société Belwet au Burkina Faso. Les résultats de cette étude ont permis de montrer que l’huile de Jatropha curcas peut être considérée comme une alternative viable aux fluides de transfert et aux TESM conventionnels pour les CSP fonctionnant à 210 °C. Les matériaux élaborés à partir des cendres de foyer et de la latérite présentent un caractère réfractaire en raison de la présence de mullite et de spinelle. L’ajout de chaux permet de réduire le point de fusion tout en préservant le caractère réfractaire et conducteur des phases obtenues. En raison de leurs stabilités, et l’absence de conflit d'utilisation, les matériaux obtenus peuvent être utilisés comme TESM dans CSP à des températures allant jusqu’à 900 °CConvinced of the interest and potential of natural materials and industrial waste, this thesis has contributed to the development of heat storage materials (TESM) for CSPs in West Africa. More specifically, this research focused on the valorization of laterite from Burkina Faso, the bottom ashes from the coal-fired power plants of SONICHAR in Niger, residues of calcium carbonate (lime) from the acetylene in Burkina Faso and the vegetable oil of Jatropha curcas from the company Belwet in Burkina Faso. The results of this study showed that Jatropha curcas oil can be considered as a viable alternative to conventional HTF and TESM for CSP operating at 210 °C. The materials elaborated from bottom ashes and laterites present a refractory character due to the presence of mullite and spinel. The addition of lime makes it possible to reduce the melting temperature while preserving the refractory and conductive character of the obtained phases. Due to their stabilities, and the absence of conflict of use, the obtained materials can be used as TESM in CSP at temperatures up to 900 °C
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Espargilliere, Harold. "Système de refroidissement sec et de production d'eau pour centrale électrosolaire thermodynamique à cycle de Rankine". Thesis, Perpignan, 2017. http://www.theses.fr/2017PERP0004.
Resumen
Les centrales solaires à concentration industrielles consomment 4 m3/MWh d’eau pour le refroidissement de leur cycle thermodynamique. En environnement aride, cela est susceptible d'induire des conflits d’usages sur une ressource encore plus fondamentale que l’électricité, l'eau. Ce constat met en évidence la nécessité de concevoir des solutions alternatives de refroidissement sèches mais tout aussi efficaces. Le champ solaire d’une centrale CSP représente 50% de son coût d’investissement pour n’être utilisé que de jour pour la production de chaleur nécessaire au cycle thermodynamique. L'approche du sujet de thèse consiste à utiliser cette surface considérable comme macro-échangeur de chaleur avec son environnement via un transfert thermique couplé avec l'air ambiant (convectif) et avec l'espace extra-atmosphérique à 3K (radiatif). Après avoir démontré la pertinence des matériaux du champ solaire pour une telle application, le travail de thèse a montré expérimentalement qu'au-delà d'extraire les chaleurs fatales du cycle thermodynamique, il pouvait aussi produire du froid par transfert radiatif nocturne. Une solution alternative innovante pour le refroidissement des centrales solaires CSP offrant deux nouvelles fonctionnalités à leur champ solaire déjà existant au bénéfice de son amortissementIndustrial concentrated solar power plants consume 4 m3/MWh of water to cool down their thermodynamic cycle. In arid area, it could induce conflicts of use on a more fundamental resource than electricity. This fact highlights the need to develop alternatives dry cooling technologies but equally effective. The solar field represents 50% of the investment cost of a CSP plant to be used only daily for the heat production needed for the thermodynamic cycle. The approach of the project is to use this huge area as macro-heat exchanger with its surrounding environment through a coupled heat transfer with the ambient air (convective) and with outer space at 3K (radiative). After validating the compatibility of solar field materials for a such application, these research works has shown experimentally that in addition to extract the waste heat of the thermodynamic cycle, it could also produce cold by night radiative cooling. An innovative alternative solution for cooling CSP plants offering two new features to their already existing solar field for the benefit of its paying off
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Kane, El Hadj Malick. "Intégration et optimisation thermoéconomique & environomique de centrales thermiques solaires hybrides /". [S.l.] : [s.n.], 2002. http://library.epfl.ch/theses/?nr=2565.
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Farges, Olivier. "Conception optimale de centrales solaires à concentration : application aux centrales à tour et aux installations "beam down"". Thesis, Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux, 2014. http://www.theses.fr/2014EMAC0006/document.
Resumen
Depuis les années quarante, la consommation énergétique mondiale n'a cessé d'augmenter. Cette énergie étant majoritairement d'origine fossile, il en résulte une augmentation globale de température terrestre. De ce fait, il est devenu urgent de réduire les émissions de gaz à effet de serre pour stopper le changement climatique. Dans ce contexte, le développement de la production d'électricité à partir d'énergie solaire concentrée par voie thermodynamique est une solution prometteuse. Les efforts de recherche visent à rendre cette technologie plus efficace et plus compétitive économiquement. Dans ce but, ce manuscrit présente une méthode de conception optimale pour les centrales solaires à récepteur central. Elle tire parti des méthodes développées depuis de nombreuses années par le groupe de recherche StaRWest, regroupant notamment des chercheurs des laboratoires RAPSODEE (Albi), LAPLACE (Toulouse) et PROMES (Odeillo). Couplant des algorithmes de Monte Carlo à hautes performances et des algorithmes stochastiques d'optimisation, le code de calcul implémentant cette méthode permet la conception et l'optimisation d'installations solaires. Il est utilisé pour mettre en évidence les potentialités d'un type de centrales à récepteur central peu répandu : les centrales à réflecteur secondaire, également appelées centrales de type "beam down"Since the early 40's, world energy consumption has grown steadly. While this energy mainly came from fossil fuel, its use has included an increase in temperatures. It has become urgent to reduce greenhouse gas emissions to halt climate change. In this context, the development of concentrated solar power (CSP) is a promising solution. The scientific community related to this topic has to focus on efficiency enhancement and economic competitiveness of CSP technologies. To this end, this thesis aims at providing an optimal design method applied to central receiver power plants. It takes advantage of methods developed over many years by the research group StaRWest. Both RAPSODEE (Albi), LAPLACE (Toulouse) and PROMES (Odeillo) researchers take an active part in this group. Coupling high performance Monte Carlo algorithms and stochastic optimization methods, the code we developed allows an optimal design of concentrated solar systems. This code is used to highlight the potential of an uncommon type of central receiver plants: reflective towers, also called "beam down" central receiver systems
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Grosjean, Antoine. "Etude, modélisation et optimisation de surfaces fonctionnelles pour les collecteurs solaires thermiques à concentration". Thesis, Perpignan, 2018. http://www.theses.fr/2018PERP0002.
Resumen
Les collecteurs des centrales solaires thermodynamiques sont l’un des postes d’investissement principaux et présentent des performances pouvant encore être améliorées. Face à ce constat, ces travaux de thèse explorent les multiples voies d’amélioration de l’efficacité du champ solaire et si possible de réduction du coût des trois types de surface le constituant : réflecteurs, vitres antireflet, absorbeurs sélectifs. Pour cela, nous avons développé un programme de simulation et d’optimisation (algorithme stochastique) permettant d’étudier et de maximiser les performances solaires des couches minces optiques assurant les trois fonctions des collecteurs solaires. Nous avons ainsi identifié des solutions à la fois de très haute performance, économes en matériaux rares et intégrant les questions de durabilité. Afin de tirer le plein potentiel des solutions identifiées, nous avons en particulier conduit des modélisations multicritères poussées, en étudiant l’impact de la géométrie du collecteur, des conditions atmosphériques spécifiques du lieu d’installation et des problématiques liées au choix des matériaux et à la fabrication des surfaces (rugosité, incertitudes d’épaisseur et de composition)Solar thermal power plants use large and expensive solar fields to collect solar energy, the performance of which can still be improved. Faced with this situation, this thesis explores multiple pathways to improve performance and if possible reduce cost of the three types of surfaces encountered in solar collectors: reflectors, antireflective windows, selective absorbers. For this purpose, we have developed a simulation and optimization (stochastic algorithm) program, to study and maximize solar performance of the thin films ensuring the three functions of solar collectors. We have identified several solutions which combine high performance, scarce use of rare materials and durability. To reach the full potential of all identified solutions, we have conducted advance multi- criteria analysis, by studying the impact of collector geometry, local atmosphericconditions and problematics related to material selection and surface fabrication (roughness, thickness and composition errors)
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Faure, Gaëlle. "Etude de défauts critiques des installations solaires thermiques de grande dimension : définition, modélisation et diagnostic". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT100/document.
Resumen
Les centrales solaires thermiques de grande dimension basse et moyenne température (80-120°C) peuvent fournir une chaleur renouvelable et compétitive aux réseaux de chaleurs et aux industries. Ces installations, intensives en capital et avec des faibles coûts de fonctionnement, ont un retour sur investissement sur le long terme. Le suivi de performance et la détection et le diagnostic de défauts automatisés sont donc des axes essentiels permettant de garantir des performances optimales sur toute la durée de vie de l’installation.Cette thèse a pour but l’analyse des défauts les plus importants, dans un but de détection et de diagnostic. Dans un premier temps, une étude exhaustive des défauts pouvant affecter les installations solaires thermiques a été réalisée. Cette étude a permis d’identifier les défauts les plus fréquents et les plus graves, autrement appelés défauts critiques. Parmi ces défauts, six ont été sélectionnés pour être étudiés plus en détails.Afin d’analyser le comportement du système lorsqu’il est soumis aux différents défauts étudiés, un modèle numérique a été mis en place. En particulier, un nouveau modèle de capteur solaire thermique plan a été développé, les modèles existants ne détaillant pas suffisamment certaines caractéristiques physiques nécessaires à la reproduction des défauts. Une validation expérimentale de ce modèle en fonctionnement normal et défaillant a montré qu’il permet une modélisation simple des défauts et que son comportement est réaliste.Une méthodologie pour analyser de façon numérique l’impact des défauts sur le comportement du système est ensuite proposée. Un ensemble de grandeurs permettant de caractériser ce comportement sont notamment définies. Cette méthodologie est ensuite appliquée, d’abord à l’échelle du composant directement impacté par le défaut, puis à l’échelle du système complet. Les résultats permettent d’identifier les défauts détectables ainsi que ceux qui sont identifiables et de proposer un ensemble réduit de grandeurs suffisant pour les détecter et les identifier.Ces travaux offrent une base méthodologique et des premiers résultats qui pourront permettre de développer un algorithme automatisé pour détecter et diagnostiquer les défauts critiques d’une installation solaire thermique de grande dimensionLarge scale solar systems at low and medium temperature (80-120 °C) can provide renewable and competititve energy to district heating and industrial processes. These systems, which are capital-intensive and have low operating costs, present a long-term return on investment. Automated monitoring and fault detection and diagnosis are key elements to guarantee optimal performances during all the lifespan of the plant.This dissertation aims to analyze of the main faults, in a detection and diagnosis purpose. First, an exhaustive study of the dysfunctions that can affect the large scale solar systems enabled to identify the more frequent and serious faults, also called critical faults. Among these critical faults, six were selected for a more detailed study.To analyze the behavior of the system subjected to the studied faults, a numerical model was implemented. A new flat plate thermal solar collector model was particularly developed as existing ones do not detail enough several physical characteristics required for the reproduction of faults. An experimental validation of this model in normal and faulty operation showed that it enables a simple fault modelling and presents a realistic behavior.A methodology to numerically analyze the impact of the faults on the system behavior is then proposed. A set of features enabling the characterizing of this behavior are particularly defined. This approach is applied first at the scale of directly affected component then at system scale. The results enable to identify detectable and isolable faults, but also to propose a reduced set of features sufficient to properly detect and diagnose them.This work presents a methodologic base and first results to develop an automated algorithm for detection and diagnosis of critical faults of a large scale thermal solar system
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Dinsenmeyer, Rémi. "Étude des écoulements avec changement de phase : application à l'évaporation directe dans les centrales solaires à concentration". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GRENI001/document.
Resumen
Les travaux présentés dans cette thèse concernent l'étude de l'évolution des régimes d'écoulements diphasiques lors de l'évaporation progressive dans un canal horizontal. Le but est de mieux comprendre l'écoulement à l'intérieur d'un tube récepteur d'une centrale solaire à concentration à génération directe de vapeur. Cette technologie, présentée comme une amélioration des systèmes actuels pouvant permettre une réduction des coûts, consiste en la production de vapeur directement sous l'effet du rayonnement solaire concentré. La prévision de l'écoulement liquide-vapeur alors généré dans le tube est encore de nos jours difficile, c'est pourquoi le recours à la simulation numérique est intéressant. Pour cela un modèle a été développé permettant la simulation de ces écoulements, depuis le début de la création de la vapeur jusqu'à l'existence de larges poches. Basé sur le modèle diphasique VOF du code Fluent, par l'ajout de fonctions personnalisées et d'une phase dispersée supplémentaire, il permet de modéliser différents phénomènes liés au processus d'évaporation : création en paroi, transport, recondensation et création de larges structures. Ce développement a été mis en oeuvre pour simuler des écoulements en évaporation, permettant de reproduire l'évolution des régimes d'écoulement. La validation est faite grâce à une étude expérimentale de la littérature, en comparant les régimes d'écoulements obtenus pour différents débits de liquide et sous l'effet de différents flux de chaleur. Enfin, le modèle a été appliqué à la simulation de la génération de vapeur dans le tube récepteur d'une centrale solaire, mettant en évidence l'apparition et l'évolution des différents régimes d'écoulement. Au vu du peu d'installations expérimentales trouvées dans la littérature sur le sujet, et afin de valider au mieux les fonctions développées, une installation expérimentale a été conçue et dimensionnéeThis PhD thesis is about the study of two-phase flow patterns evolution during progressive evaporation in horizontal tubes. The goal is to better understand the flow regimes inside a receiver tube of a concentrated solar power plant with direct steam generation. This technological evolution allows vapor production directly inside the solar field, which can lead to coast reductions. A two-phase liquid-vapor flow occurs inside the tube, which is currently still difficult to predict. Numerical simulation is an interesting way to investigate these complex phenomena. A model has been developed in order to simulate the flow patterns, from first vapor generation to large vapor slugs. It is based on Fluent software's two-phase VOF model, to which are added user-defined functions and a new dispersed phase. Different phenomena linked to the evaporating process are taken into account: vapor creation at the wall, its transport, recondensation and large structures creation. The model is used to simulate evaporating flows, and retrieves well two-phase flow patterns evolution. Validation is made using experimental data from the literature, by comparing flow regimes obtained for different flow rates and heat fluxes. Finally numerical simulation of direct steam generation inside a concentrated solar plant receiver is conducted, clearly showing apparition and evolution of two-phase flow patterns. Because few experimental data where found in the literature concerning evaporating two-phase flows visualization, a new experimental apparatus has been conceived and sized in order to better validate our numerical results
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Aurousseau, Antoine. "Modélisation dynamique et régulation des centrales solaires thermodynamiques linéaires à génération directe de vapeur". Thesis, Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux, 2016. http://www.theses.fr/2016EMAC0003/document.
Resumen
Les Centrales Solaires Thermodynamiques à génération directe de vapeur utilisent la concentration optique du rayonnement solaire direct pour produire de la vapeur d'eau à haute pression et haute température. La vapeur d'eau est ensuite utilisée directement comme fluide de travail d'un cycle thermodynamique type Rankine, pour la propulsion d'un couple turbine-génératrice et assurer ainsi une production électrique. La conjonction de la variabilité naturelle de l'ensoleillement, qu'elle soit lente et déterministe (cycle jour/nuit, cycle saisonnier, dégradation des performances optiques), ou rapide et non déterministe (passages nuageux), et de la présence d'un écoulement diphasique eau/vapeur dans les tubes horizontaux, provoque un comportement fortement dynamique du système de génération de vapeur. Par ailleurs, les turbines à vapeur étant très sensibles aux fluctuations de la température d'admission de vapeur, il convient donc de réguler le plus efficacement possible la production de vapeur. Les temps de séjour de fluide dans les champs solaires linéaires pouvant être relativement longs, les stratégies de contrôle conventionnelles se révèlent moins adaptées et peu efficaces. L'objectif de ce travail est d'étudier, par la réalisation de modèles et de leur utilisation en simulation, le fonctionnement dynamique du système de génération de vapeur. Des modèles dynamiques de centrales linéaires de Fresnel et cylindro-parabolique sont réalisés, et des données expérimentales issues d'un prototype cylindro-parabolique sont utilisées pour la validation. Les modèles permettent ensuite l'étude de stratégies de régulation, permettant un contrôle de la vapeur sortant du champ solaire soumis à des transitoires. L'étude de l'utilisation de méthodes de prédiction de l'ensoleillement direct à court terme est abordée à la fin de ce travail, afin d'évaluer la possibilité d'intégrer ces méthodes dans les stratégies de régulationDirect steam generation concentrated solar power plants use the optical concentration of solar direct irradiation to generate high pressure and high temperature steam in the absorber tubes. Steam is used as the working fluid of a Rankine-type thermodynamic cycle for the propelling of a steam turbine and an electric generator. The conjunction of the natural transient condition of solar irradiation and the presence of a two-phase flow inside the absorber tubes leads to a strong dynamic behavior of the steam generation system. Moreover, steam turbines being very sensitive to inlet temperature transients, the control of steam generation has to be achieved with the best possible efficiency. Because of the large time constants of the flow in the solar field (among other reasons), basic control strategies are poorly efficient and not well suited. The aim of this thesis work is the study, through modeling and simulation, of the dynamic behavior of the steam generation system. Dynamic modeling of linear Fresnel and parabolic-trough solar plants is carried out, and experimental data from a parabolic-trough prototype are used for validation. The models are used for the study of advanced control strategies, for a better control of steam conditions at the solar field outlet, under irradiation transients. Short-term irradiation prediction methods are evaluated for a use in the control strategies
Capítulos de libros sobre el tema "Centrales solaires thermiques à concentration":
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GRANGE, Benjamin. "Récepteurs solaires". En Le solaire à concentration, 139–65. ISTE Group, 2023. http://dx.doi.org/10.51926/iste.9079.ch4.
Resumen
Ce chapitre décrit les caractéristiques des tubes absorbeurs utilisés dans les centrales solaires à concentration linéaire. Ensuite, les récepteurs solaires actuels puis les concepts émergents pour centrales à tour sont présentés. Enfin, les différentes pertes thermiques sont détaillées, le rendement thermique est exprimé et un modèle thermique simple et rapide de récepteur solaire est proposé.
2
TOUZO, Aubin, Quentin FALCOZ y Gilles FLAMANT. "Stockage thermique". En Le solaire à concentration, 253–83. ISTE Group, 2023. http://dx.doi.org/10.51926/iste.9079.ch8.
Resumen
Ce chapitre est consacré au stockage d'énergie sous forme de chaleur dans les centrales solaires à concentration. Les différentes technologies de stockage y sont décrites (principe de fonctionnement, avantages et inconvénients, matériaux associés ou encore problématique d'intégration). Les technologies de stockage existantes et commercialisées sont présentées tout comme les solutions innovantes au stade de la recherche et du développement.
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DUQUESNE, Marie y Wahbi JOMAA. "Systèmes de stockage par chaleur latente : concepts et applications". En Stockage de la chaleur et du froid 1, 117–59. ISTE Group, 2023. http://dx.doi.org/10.51926/iste.9133.ch6.
Resumen
Ce chapitre se concentre sur les systèmes de stockage d’énergie thermique par chaleur latente. En plus de leur densité énergétique élevée, ces systèmes présentent l’intérêt de stocker la chaleur à température quasi constante. La classification des systèmes de stockage est présentée selon que le fluide caloporteur sert de matériaux de stockage, ou bien que le fluide caloporteur est différent du matériau de stockage. Dans ce cas, des fluides tels que l’eau, des sels fondus ou des huiles thermiques sont fréquemment utilisés. Le cas particulier du stockage de froid est également présenté ainsi que l’ensemble des technologies associées. Le chapitre aborde par ailleurs l’usage du stockage thermique par matériaux à changement de phase pour le bâtiment et les applications industrielles. Le cas des centrales solaires à concentration est également détaillé.
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"Chapitre 10 • Les centrales thermiques solaires". En Promesses et réalités des énergies renouvelables, 105–14. EDP Sciences, 2020. http://dx.doi.org/10.1051/978-2-7598-0857-1-012.
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"Chapitre 10 • Les centrales thermiques solaires". En Promesses et réalités des énergies renouvelables, 105–14. EDP Sciences, 2020. http://dx.doi.org/10.1051/978-2-7598-0857-1.c012.
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FLAMANT, Gilles. "Centrales solaires : état de l’art". En Le solaire à concentration, 5–51. ISTE Group, 2023. http://dx.doi.org/10.51926/iste.9079.ch1.
Resumen
Les technologies solaires à concentration permettent la production de chaleur renouvelable à différents niveaux de température. Ce chapitre présente un rapide historique de leur développement au plan national et international, l’architecture des centrales solaires associées aux différents types de concentrateur et les caractéristiques qui déterminent leur rendement, les coûts, les impacts et les perspectives de croissance et d’innovation.
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FLAMANT, Gilles. "Fluides caloporteurs pour centrales solaires". En Le solaire à concentration, 167–84. ISTE Group, 2023. http://dx.doi.org/10.51926/iste.9079.ch5.
Resumen
Dans une centrale solaire, le fluide caloporteur circule dans le récepteur (absorbeur) et transfère la chaleur vers le système de stockage ou de conversion de la chaleur en électricité (le cycle thermodynamique). Les domaines de température d’utilisation des différents caloporteurs et leurs propriétés thermophysiques sont présentés ainsi que les coefficients d’échange associés en régime turbulent.
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BATAILLE, Françoise, Adrien TOUTANT y Dorian DUPUY. "Simulations numériques des écoulements et transferts thermiques des récepteurs solaires". En Le solaire à concentration, 185–220. ISTE Group, 2023. http://dx.doi.org/10.51926/iste.9079.ch6.
Resumen
Ce chapitre traite de la simulation numérique des écoulements turbulents anisothermes qui ont lieu au sein des récepteurs solaires. Plusieurs niveaux de modélisation et de simulation, qui vont des plus complexes aux plus simples, sont abordés. Les résultats essentiels de l’étude du couplage entre les champs turbulents dynamique et thermique sont présentés.
Informes sobre el tema "Centrales solaires thermiques à concentration":
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Haselbacher, Andreas, Michel Arnal, Maurizio Barbato, Alexander Fuchs, Jared Garrison, Turhan Demiray, Philipp Jenny et al. Joint synthesis “Electricity storage via adiabatic air compression” of the NRP “Energy”. Swiss National Science Foundation (SNSF), enero de 2020. http://dx.doi.org/10.46446/publication_nrp70_nrp71.2020.3.en.
Resumen
La fermeture des centrales nucléaires et le développement de l’énergie solaire et éolienne rendent la production d’électricité plus volatile. De nouveaux systèmes de stockage sont nécessaires pour s’assurer que l’électricité est disponible au moment où elle est nécessaire. Le stockage adiabatique d’air comprimé représente une technologie prometteuse. Il utilise l’excédent de production des installations solaires et éoliennes pour comprimer l’air ambiant et le stocker dans une cavité souterraine. Au besoin, l’air comprimé est à nouveau détendu et entraîne alors une turbine qui produit de l’électricité. En tirant profit de la chaleur générée lors de la compression, cette technologie atteint un rendement de 65 à 75 %, ce qui est semblable à celui obtenu avec l’accumulation par pompage. En termes de potentiel d’émission de gaz à effet de serre et de dommages aux écosystèmes, la compatibilité environnementale des réservoirs d’air comprimé est également comparable à celle des systèmes à accumulation par pompage. Les réservoirs d’air comprimé sont techniquement réalisables. Les composants importants, comme les turbomachines et les accumulateurs thermiques, sont déjà disponibles sur le marché ou ont été testés dans une installation pilote. La construction de cavités bénéficie de l’expérience acquise lors de la réalisation de tunnels et de cavernes. Les réservoirs adiabatiques d’air comprimé constituent par conséquent une solution de stockage efficace, écologique et techniquement réalisable. En raison de leurs coûts d’investissement élevés et du manque de clarté qui entoure leur cadre économique et juridique, leur rentabilité demeure toutefois incertaine. Cela complique également le financement d’une installation de démonstration.
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Haselbacher, Andreas, Michel Arnal, Maurizio Barbato, Alexander Fuchs, Jared Garrison, Turhan Demiray, Philipp Jenny et al. Synthèse conjointe «Stockage d’électricité par compression adiabatique d’air» du PNR «Energie». Swiss National Science Foundation (SNSF), enero de 2020. http://dx.doi.org/10.46446/publication_pnr70_pnr71.2020.3.fr.
Resumen
La fermeture des centrales nucléaires et le développement de l’énergie solaire et éolienne rendent la production d’électricité plus volatile. De nouveaux systèmes de stockage sont nécessaires pour s’assurer que l’électricité est disponible au moment où elle est nécessaire. Le stockage adiabatique d’air comprimé représente une technologie prometteuse. Il utilise l’excédent de production des installations solaires et éoliennes pour comprimer l’air ambiant et le stocker dans une cavité souterraine. Au besoin, l’air comprimé est à nouveau détendu et entraîne alors une turbine qui produit de l’électricité. En tirant profit de la chaleur générée lors de la compression, cette technologie atteint un rendement de 65 à 75 %, ce qui est semblable à celui obtenu avec l’accumulation par pompage. En termes de potentiel d’émission de gaz à effet de serre et de dommages aux écosystèmes, la compatibilité environnementale des réservoirs d’air comprimé est également comparable à celle des systèmes à accumulation par pompage. Les réservoirs d’air comprimé sont techniquement réalisables. Les composants importants, comme les turbomachines et les accumulateurs thermiques, sont déjà disponibles sur le marché ou ont été testés dans une installation pilote. La construction de cavités bénéficie de l’expérience acquise lors de la réalisation de tunnels et de cavernes. Les réservoirs adiabatiques d’air comprimé constituent par conséquent une solution de stockage efficace, écologique et techniquement réalisable. En raison de leurs coûts d’investissement élevés et du manque de clarté qui entoure leur cadre économique et juridique, leur rentabilité demeure toutefois incertaine. Cela complique également le financement d’une installation de démonstration.