Etude Des Performances Mécaniques Et Énergétiques Des Centrales Solaires À Tour Dans Le Climat Algérien. Doctorat Thesis (2022) , Université De Batna 2.

Résumé: L’étude technico-économique et l’évaluation des centrales solaires à tour sont importantes pour réduire le coût de l’électricité. Car il doit être compétitif avec celui des combustibles fossiles. Pour atteindre un coût actualisé de l'électricité de 0,10 USD/kWh, les héliostats ne doivent pas coûter plus de 120 USD/m2 . L'un des principaux défis des centrales solaire à tour est la réduction du coût de champ héliostatique. La conception optimale, la sélection des pièces appropriées et les dimensions adaptées permettent une réduction significative du coût des héliostats. L’objectif de la présente thèse est d’étudier l’influence de la forme des héliostats de petites tailles sur les charges de vent, sur le coût des héliostats et sur l’efficacité d’une centrale solaire à tour. Pour cette raison et comme première étape, En utilisant la soufflerie et la simulation numérique, les charges de vent ont été déterminées sur trois formes d’héliostat (carré, octogone et cercle) dans des conditions d'écoulement aérodynamique laminaire et turbulent à vitesse uniforme et variable. Dans la deuxième étape de cette thèse, Sur la base des coefficients des charges de vent qui ont été déterminés dans la première étape, trois héliostats de petites tailles et de différentes formes sont conçus et dimensionnés ainsi que le coût de ces héliostats est déterminé. Enfin, pour améliorer l’efficacité du mini centrale solaire à tour 1TSC-DZ de l’URAER Ghardaïa, l’influence de la forme du récepteur et des héliostats sur le rendement optique de cette centrale solaire a été étudiée. Pour trois formes géométriques d’héliostats (carré, octogonale et circulaire) et trois formes géométriques de récepteur (cube, parallélépipède rectangle et trapèze), la densité du flux solaire sur le récepteur a été simulée utilisant un logiciel d'ingénierie optique TracePro. Cette simulation a été effectuée pour les trois jours : solstice d’été, solstice d’hiver et d’équinoxe. Les résultats montrent que la forme des miroirs au léger impact sur les charges de vent et les coûts des héliostats de petites tailles. Concernant l’efficacité de la mini centrale solaire à tour de l’URAER Ghardaïa, la forme du récepteur a une influence importante sur le rendement optique. Alor que les formes des héliostats ont un léger impact sur le rendement.

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