Contribution à l’étude des Transferts Thermiques lors de la Solidification d’un Liquide dans un Capteur Solaire. Doctorat thesis(2020) , Université de Batna 2.
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Date
2020-09-06
Authors
GUERRAICHE Djemaa
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Abstract
Dans ce travail nous avons présenté une étude numérique et expérimentale affin d'étudier les performances d’un concentrateur solaire cylindro parabolique à petite échelle intégré à un système de stockage d’énergie thermique. Une nouvelle conception du tube absorbeur a été présentée utilisant un matériau de changement de phase (MCP) pour stocker l’énergie thermique. Un nouveau modèle d'un concentrateur solaire cylindro parabolique a été proposé et construit avec un absorbeur à tube concentrique utilisant un matériau à changement de phase inséré dans l'espace annulaire. L’absorbeur est considéré comme un composant de stockage temporaire de l'énergie thermique. Le MCP agira comme un compensateur thermique qui permet au concentrateur solaire parabolique de stabiliser la production d’énergie en l’absence de rayonnement intense ou pendant de courtes conditions nuageuses. Le PCM utilisé est un sel composé d’un mélange de 60% NaNO3 et 40% KNO3. L’énergie solaire est convertie en chaleur, stockée dans le matériau de changement de phase et transmet au fluide caloporteur (eau) circulant dans le tube intérieur du récepteur. La simulation numérique du système est étudié en utilisant un logiciel CFD Ansys Fluent 17.1. Les résultats numériques sont comparés aux résultats expérimentaux, qui ont été effectués avec et sans matériau de changement de phase dans le tube récepteur. La température maximale de sortie de l’eau obtenue en utilisant matériaux de changement de phase dans le tube récepteur est d’environ 16,80% et 14,86 % plus élevée que pour le système à simple tube pour le 21 juillet et le 21 octobre respectivement. Le rendement thermique journalier du concentrateur solaire augmente de 6,56 % et de 8,32 % respectivement pendant les deux journées typiques à l’aide d’un récepteur avec un tube concentrique. Le matériau à changement de phase a montré une bonne rétention de 2h à 1h40min pour une température d'entré du fluide caloporteur de 30°C et 40°C.