Méthode de rétrovisée pour la caractérisation de surfaces optiques dans une installation solaire à concentration
Auteur / Autrice : | Mathieu Coquand |
Direction : | François Hénault, Cyril Caliot |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences de l’ingénieur |
Date : | Soutenance le 16/03/2018 |
Etablissement(s) : | Perpignan |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Énergie environnement (Perpignan) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire Procédés, matériaux et énergie solaire (Perpignan) |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Primot, François Goudail, Gilles Flamant, Thierry Lépine |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jérôme Primot, François Goudail |
Mots clés
Résumé
La filière solaire thermodynamique concentrée est une des voies les plus prometteuses pour la production des énergies renouvelables du futur. L’efficacité des surfaces optiques est un des facteurs clés influant sur les performances d’une centrale. Un des défis technologiques restant à résoudre concerne le temps et les efforts nécessaires à l’ajustement et l’orientation de tous ces miroirs, ainsi que la calibration des héliostats pour assurer un suivi précis de la course du soleil et une concentration contrôlée. Le travail présenté dans ce manuscrit propose une réponse à ce problème par le développement d’une méthode de caractérisation des héliostats dite de « rétrovisée », consistant à placer quatre caméras au voisinage du récepteur pour enregistrer les répartitions de luminance occasionnées par la réflexion du soleil sur l’héliostat. La connaissance du profil de luminance solaire, combiné à ces quatre images, permet de reconstruire les pentes des erreurs optiques de l’héliostat.La première étape de l’étude de la méthode a consisté à établir les différentes équations permettant de reconstruire les pentes des surfaces optiques à partir des différents paramètres du système. Ces différents développements théoriques ont ensuite permis la réalisation de simulations numériques pour valider la méthode et définir ses possibilités et ses limites. Enfin, des tests expérimentaux ont été réalisés sur le site de la centrale Thémis. À la suite de ces expériences, des pistes d’améliorations ont été identifiées pour améliorer la précision expérimentale et envisager son déploiement industriel.