Projet Solaire

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  • Projet de Physique P6-3 STPI/P6-3/2011 groupe36

    CONCENTRATEURS SOLAIRES ET REALISATION

    DUN MINI CONCENTRATEUR SOLAIRE

    Etudiants :

    Alban MAHON Lucille BARBULEE

    Antoine MARTIN Priscilla BARBU

    Camille HUGUIN William BOISSELEAU

    Lucie BAILLIEUX

    Enseignant-responsable du projet :

    Jamil ABDUL AZIZ

  • 2

  • 3

    INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES DE ROUEN Dpartement Sciences et Techniques Pour lIngnieur

    BP 8 avenue de l'Universit - 76801 Saint Etienne du Rouvray - tl : +33(0) 2 32 95 66 21 - fax : +33(0) 2 32 95 66 31

    Date de remise du rapport : 18/06/11

    Rfrence du projet : STPI/P6-3/2011036

    Intitul du projet : Concentrateurs solaires et ralisation

    dun mini concentrateur solaire

    Type de projet : Exprimental et recherches bibliographiques

    Objectifs du projet :

    Le but de ce projet est de nous donner des connaissances, les plus

    compltes possibles sur les diffrents types de concentration solaire pour la

    production lectrique. Les diffrentes tapes sont :

    Recherche sur les gisements solaires

    Dcouverte et approfondissement des diffrents types de

    concentration solaire.

    Aspects socio-conomique et environnemental de

    lnergie solaire

    Ralisation dun mini concentrateur solaire qui pourra,

    dans le futur, tre coupl avec un petit moteur Stirling.

    Mais encore, ce projet va poursuivre notre apprentissage du travail en groupe et

    de la sparation des tches au sein dun groupe.

    Mots-clef du projet :

    Solaire

    Ecologique

    Entente

  • 4

    Table des matires

    1. INTRODUCTION .................................................................... 6

    2. METHODOLOGIE / ORGANISATION DU TRAVAIL ........... 7

    3. TRAVAIL REALISE ET RESULTATS .................................. 8

    3.1 Historique et prsentation ........................................................... 8

    3.1.1 Historique ............................................................................................... 8

    3.1.2 Les gisements solaires ........................................................................... 9

    3.1.3 Les diffrents types de concentrateur solaire ........................................ 10

    3.2 Les aspects socio-conomique et environnemental ............. 11

    3.2.1 Aspect socio-conomique ..................................................................... 11

    3.2.2 Aspect environnemental ....................................................................... 12

    3.3 Etude des diffrents types de concentrateurs. Passage de

    lnergie thermique lnergie lectrique ....................................... 13

    3.3.1 Rflecteurs cylindro-paraboliques ......................................................... 13

    3.3.2 Concentrateur parabolique.................................................................... 16

    3.3.3 Centrale tour ...................................................................................... 20

    3.3.4 Capteurs solaires fixes concentration................................................. 22

    3.3.5 Perspectives davenir (4 projets) ........................................................... 23

    3.4 Ralisation, tude et rsultats de notre kit ............................. 25

    3.4.1 Ralisation et observation de notre mini concentrateur solaire ....... 25

    3.4.2 Expriences ralises ........................................................................... 27

    3.4.3 Amliorations possibles ........................................................................ 29

    4. CONCLUSION ET PERSPECTIVES .................................. 30

    5. BIBLIOGRAPHIE................................................................. 31

    6. CREDITS DILLUSTRATIONS ............................................ 32

    ANNEXE (Bilan de projet) ....................................................... 33

  • 5

    NOTATIONS, ACRONYMES, LEXIQUE

    Chaleur latente : nergie change lors d'un changement de phase d'un corps

    pur.

    Fluide caloporteur : Fluide charg de transporter la chaleur entre deux ou

    plusieurs sources de temprature.

    Hliostats : Dispositifs permettant de suivre la course du soleil, gnralement

    pour orienter toute la journe les rayons solaires vers un point ou une petite

    surface fixe, l'aide d'un miroir.

    Midi solaire : Le midi solaire correspond au moment de la journe o le soleil

    est au znith.

    Systme de pointeur solaire : systme permettant de pointer le soleil et donc de

    reprer le dplacement de celui-ci pour ensuite rajuster la position d'une

    installation solaire.

    Solaire direct : rayonnement du soleil peru directement par lil ou tout autre

    appareil tel quun concentrateur solaire. Ce type de rayonnement est fortement

    li la gomtrie de l'ensoleillement et dpend de la trajectoire journalire et

    saisonnire du soleil pour un site donn ainsi qu' la nbulosit.

    Solaire diffus : Le rayonnement diffus concerne tout le rayonnement, dont la

    trajectoire entre le soleil et le point d'observation n'est pas gomtriquement

    rectiligne, et qui est dispers ou rflchi par des composants de l'atmosphre.

  • 6

    1. INTRODUCTION

    Dans le cadre de notre formation d'ingnieur INSA, nous avons souvent l'opportunit

    de travailler en groupe que cela soit lors de recherches, exposs, prsentations ou encore

    projets. En effet un ingnieur doit tre capable de mener des travaux en quipe dans des

    domaines varis. Ainsi, lors de notre quatrime semestre, nous avons men un projet de P6-3.

    Plusieurs sujets nous ont t proposs. Le notre porte l'intitul Concentrateurs

    solaires et ralisation d'un mini concentrateur solaire . La recherche de dispositifs propres,

    rentables et produisant de l'nergie est de nos jours une proccupation majeure.

    Notre projet s'est droul sur une priode de 14 semaines sous la supervision de Mr

    Jamil Abdul Aziz qui nous a tout d'abord prsent ce qu'il attendait de ce projet. Par la suite,

    il s'est enquis de faon hebdomadaire de l'volution de notre travail en recadrant parfois notre

    travail ou en clarifiant certains points. Notre projet s'est divis principalement en 3 phases. La

    premire a t de mener des recherches et de s'informer sur ce sujet qui nous tait plus ou

    moins inconnu. Ensuite, nous avons toute la partie rdactionnelle qui s'est tale tout au long

    du projet. Enfin, nous avons pu runir tout le matriel dont nous avions besoin la ralisation

    du mini concentrateur solaire et nous avons procd des exprimentations lorsque le temps

    normand nous le permettait.

    Ce dossier se compose de 3 parties. La premire concerne notre mthodologie et

    l'organisation de notre travail. La seconde regroupe une partie de nos vastes recherches que

    nous avons juges important de mentionner. Enfin, vous trouverez la partie qui traite de

    l'aspect pratique de notre projet, savoir la ralisation, l'exprimentation et l'analyse de nos

    rsultats.

  • 7

    2. METHODOLOGIE / ORGANISATION DU TRAVAIL

    Lors de ce projet, nous avons d nous organiser afin de pouvoir fournir un travail

    complet. Tout d'abord, nous avons dcid de ne pas dsigner de chef de projet et de tous

    travailler de la mme faon. Puisque notre projet tait la fois bibliographique et

    exprimental, nous avons choisi, pour des raisons pratiques, de commencer par la partie

    bibliographique. En effet, puisque nous devions raliser un concentrateur solaire, il nous a

    d'abord fallu attendre d'avoir le matriel ncessaire et aussi attendre le plus tard possible dans

    cette anne scolaire afin d'avoir un soleil assez puissant pour avoir des rsultats exploitables.

    Ainsi, pendant les 5 premires sances nous avons rdig chacun une partie du dossier

    auparavant rpartie. Ensuite, partir du moment o nous avons eu la parabole, nous avons

    d'abord pass une sance la rendre apte faire les expriences et nous sommes ensuite alls

    dehors pour commencer nos exprimentations.

    Pendant la partie pratique, chacun a pu participer puisque nous nous sommes servis

    d'un thermomtre, de papier journal et bien sr de la parabole. Il a aussi fallu prendre des

    photographies pour le rapport.

    Voici la rpartition des tches lors de la rdaction du dossier crit :

    Alban MAHON:Historique /

    Expriences/ Mise en commun et ralisation du

    dossier

    Camille HUGUIN: Aspect environnemental/ Methodologie et

    organisation

    William BOISSELEAU : Moteur Stirling

    Priscilla BARBU:

    Concentrateurs paraboliques

    Antoine MARTIN:

    Aspect socio-conomique /

    Gisements solaires

    Lucie BAILLIEUX:

    Centrale solaire / Introduction / Conclusion / Expriences

    Lucille BARBULEE:

    Rflecteurs cylindro-paraboliques

  • 8

    3. TRAVAIL REALISE ET RESULTATS

    3.1 Historique et prsentation

    3.1.1 Historique

    Tout d'abord, l'nergie solaire est l'nergie du soleil qui est transmise sur Terre par

    rayonnement. Elle est l'origine de la vie sur Terre car elle permet, par exemple, le cycle de

    l'eau, la photosynthse (d'o la prsence des vgtaux) et les chaines alimentaires.

    Depuis plus de deux mille ans, les hommes connaissent les proprits du soleil et

    essayent de les exploiter au mieux pour des usages le plus souvent matriels. En effet,

    l'apprivoisement de la lumire et du chauffage a toujours t au cur des proccupations humaines.