Performances de capteurs solaires PV/T hybrides bi-fluides intégrables à l'enveloppe des bâtiments

= Performance of solar photovoltaic thermal hybrid bi-fluid collector which can be integrated into building envelop : Exeperimental study and adapted modelling : étude expérimentale et modélisation adaptée

• Auteur / Autrice : Ya Brigitte Assoa
• Direction : Jean Brau, Christophe Ménézo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Énergie solaire

Capteurs solaires

Photopiles

Résumé

Cette thèse se bas sur les projets Slar Steel (ADEME/PUCA) et Toit PV-Th (ANR-PREBAT). Son objectif est de concevoir une configuration innovante de composant Hybride multi-fonctionnel et intégrable à l’enveloppe des bâtis, basée sur la juxtaposition des fonctions de production thermique et électrique. Ainsi, ont été proposées deux configurations de capteurs solaires PV/T hybrides bi-fluides (à air et à eau) intégrables en toiture et composé de modules PV à support métallique nervuré. A l’intérieur des nervures, sont disposés des systèmes producteurs d’eau chaude. Des modèles thermiques et électriques de ces prototypes ont été développés progressivement sous TRNSYS et validés étape par étape à partir d’expérimentations menées en régime permanent puis dynamique. Ces étapes ont permis d’évaluer leurs productivités thermiques et électriques et le taux de couverture solaire des besoins énergétiques pour des configurations types afin de les comparer à la production de composants standards.

This work is based on the Solar Steel program and on the PV-Th roof ANR-PREBAT program. The purpose of this work is to design a new configuration of multi-functional hybrid solar collector based on the superposition of the thermal and electric functions. Then, we proposed two prototypes of solar PV/T hybrid bi-fluids collector (air and water) which can be integrated into roof and are composed of some PV modules stuck on a ribbed metal absorber. Inside the rib, are installed hot water producing devices. Thermal and electrical models of these components have been developed gradually by the meaning of TRNSYS and have been validated step by step on the basis of experiments conducted in steady state and in dynamic state. These steps have permit to evaluate their thermal and electrical productivities and the energy needs solar coverage for various standard configurations in order to compare them to the productivity of some standard components.