Etude d’un capteur solaire plan à Air

Abstract

Le soleil fournit à la terre de gigantesques quantités d’énergie qui peuvent être exploitée sous des formes diverses. Dans le présent mémoire, l’exploitation de l’énergie solaire par voie thermique en utilisant un capteur solaire plan à Air a été étudiée.

Les capteurs solaires thermiques sont des dispositifs chargés de l’interception de l’énergie solaire et de la piéger, par l’effet de serre. De l’analyse des travaux des chercheurs dans ce domaine, à travers leurs publications (théoriques et expérimentales, anciennes et récentes), nous avons synthétisé et développé une méthodologie qui permet l’étude des capteurs solaires plans et en particulier ceux utilisant l’air comme fluide caloporteur. Tous les éléments qui permettent de définir des modèles de connaissance des capteurs plans, ont été rapportés avec tous les détails nécessaires à leur intégrations dans les processus tels que : Calculs, programmation, modélisation, simulation ...

Des modèles de connaissance de deux types de capteurs ont été traités en profondeur, afin de mettre en évidence toutes les subtilités liées à l’interaction de la physique, des mathématiques et de l’informatique. Il est certain que de la bonne adéquation de ces trois éléments découlera une modélisation dont la divergence par rapport la réalité est faible.

L’examen des résultats, relatifs aux capteurs étudiés, a révélé que le transfert de l’énergie entre l’absorbeur et le fluide caloporteur (dans notre cas de l’air) a besoin d’être travaillé dans les capteurs type 1; ce qui a conduit à envisager le type de capteur type 2 dont l’absorbeur est doté de chicanes. L’introduction des chicanes contribue au transfert de l’énergie, par convection, de l’absorbeur vers le fluide caloporteur (pour remédier à la mauvaise conduction de l’air) et améliore le régime d’écoulement interne à l’insolateur.

Le comparatif, de tous les paramètres et caractéristiques des capteurs, laisse voir que la conception de type2 offre les meilleures performances. Cela suggère qu’il serait opportun d’en développer des versions en vu d’une éventuelle amélioration.