Résumé:
Dans la présente étude, nous avons modélisé le comportement optique et
thermique d’un champ solaire global regroupant 56 boucles solaires et 224
concentrateurs cylindroparaboliques (CCP). Ceci, en utilisant un outil numérique de
modélisation ‘‘Matlab’’, et en se basant sur des équations théoriques, empiriques et
semi-empiriques, des données physiques et optiques réelles du model ‘‘EuroTrough150’’ (type implanté à la centrale solaire objet de notre étude), les paramètres
géographiques du site étudié (Hassi R’mel) et en utilisant les données
radiométriques du site d’Almería (Espagne). Nous avons pu en premier lieu établir un
programme numérique permettant la modélisation de l’éclairement solaire direct,
modélisation des performances optiques et thermiques du champ solaire global.
Ainsi et en suivant la course du soleil, la modélisation du champ solaire nous a
permis sous un régime permanent d’évaluer et tracer les courbes de productions
journalières, les courbes de performances optiques, thermiques et globales de la
centrale solaire. Puis sous un régime transitoire d’évaluer les gradients de
températures perdus ou gagnés respectivement à l’arrêt, ‘‘Shut-Down’’ de la centrale
(le soir au coucher du soleil ou durant la nuit) et lors du démarrage, ‘‘Start-Up’’ de la
centrale (au lever du soleil), à travers des intervalles de temps fixes de moins de 5
minutes. Une fois le modèle établi, une étude paramétrique a été réalisée dans le
but d’évaluer en premier lieu l’influence de l’environnement à savoir : l’éclairement
direct, la température ambiante, vitesses du vent et salissure des miroirs sur les
performances de la centrale, et en second lieu l’influence de la température du fluide
caloporteur sur la dilatation/rétraction du tube absorbeur métallique (tube récepteur
de type PTR-70) et l’énergie incidente sur ce dernier. La première partie de l’étude
paramétrique a été réalisée sous environnement ‘‘Matlab’’, quant à la seconde on a
eu recourt à la méthode du tracer des rayons (ray-tracing) qui justement grâce a un
logiciel ‘Tonatiuh’ on a pu modéliser un prototype de CCP de type ‘‘EuroTrough150’’, puis simuler numériquement le comportement d’une boucle solaire sous des
conditions de fonctionnement standard (températures de fonctionnement entre
293°C et 398°C). Au final, une étude comparative entre les différents résultats
obtenus a été alors établie et des conclusions ont été tirées
