Contribution à l'étude de la production d'eau chaude domestique par l'énergie solaire à l'aide de réflecteur cylindroparabolique

Abstract

Le présent mémoire propose une étude et réalisation pratique d'un concentrateur cylindroparabolique pour la conversion d'énergie solaire en énergie thermique dans le récepteur placé sur la ligne focale du concentrateur exposé aux flux solaire. L'expérience a été effectuée sur un prototype de concentrateur cylindroparabolique d'une ouverture de (0,87 x 2) m2, réalisé au niveau de la faculté des hydrocarbures et de la chimie (F.H.C) de l'université M'hamed Bougara Boumerdès. Après une étude théorique du thème nous avons établi un dimensionnement de la courbure du miroir, de sa largeur d'ouverture et de la longueur, pour un tube en cuivre de diamètre 12 mm placé sur la ligne focale du miroir concentrateur pour collecter l'énergie solaire réfléchie. Ensuite nous avons procédé à la réalisation et au montage des différents éléments du concentrateur : la structure porteuse, les pieds, le miroir et le tube absorbeur. Nous avons établi le bilan thermique pour obtenir des paramètres externes et internes sur l'évolution de la température de l'eau à la sortie et de rendement du concentrateur cylindroparabolique. Les équations obtenues sont résolues à l'aide de logiciel EES. Nous avons réalisé des calculs sur Excel ensuite tracé les graphes par Origine 6.0. Des calculs théoriques ont été faits et les résultats trouvés sont présentés, analysés et commentés. Le domaine de température considéré est celui donnant une différence entre l'entrée et la sortie de 20°C, avec un débit optimal d'eau chaude répondant au besoin d'une habitation de cinq personnes, qui correspond à 180 l/jour. Cette installation peut être préconisée pour utilisation dans les habitations, les hôpitaux, les hôtels, etc