Intensification des performances des procédés énergétiques par hybridation solaire/géothermie

Enhancement of energy processes performances by hybridization of solar and geothermal energies

• Auteur / Autrice : Fabien Delaleux
• Direction : Xavier Py
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science de l’ingénieur
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Perpignan
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan ; 1999-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thermodynamique

Énergie solaire

Géothermie

Résumé

Le fil conducteur de ce manuscrit est donc d’imaginer les procédés combinant énergie solaire et géothermie afin d’en améliorer leurs performances respectives. Couplage pouvant s’effectuer des systèmes solaires non concentrés aux systèmes solaires concentrés avec une phase d’intensification des performances des sondes géothermiques verticales pour passer d’un niveau à l’autre. Le premier chapitre concerne le couplage entre la géothermie et l’énergie solaire non concentrée. Le but de ce chapitre est d’étudier la possibilité de stocker de l’énergie thermique produite par un champ de capteurs solaires plans dans le sous-sol, par l’intermédiaire de sondes géothermiques. Le deuxième chapitre se consacre à l’intensification des transferts thermiques en géothermie basse température. Des essais de dopage de la bentonite par adjonction de différents graphites seront testés et comparés. Le troisième et dernier chapitre de ce manuscrit s’intitule couplage solaire concentré et géothermie. Cette partie s’inscrit dans le contexte des centrales solaires thermodynamiques qui doivent résoudre la double problématique concernant leur rendement global qui peut être amélioré, et une consommation en eau importante pour leur refroidissement.

The theme of the manuscript is to imagine processes combining solar and geothermal energies to improve their respective performances. Hybridization can be made from the not concentrated solar systems to the concentrated solar systems with a phase of intensification of the performances of vertical boreholes heat exchangers to move from a level to another. The first chapter deals with the coupling between geothermal and not concentrated solar energy. The aim of this part is to study the possibility of storing thermal energy produced by a solar field in the basement through borehole heat exchangers. The second part focuses on the intensification of heat transfer in low temperature geothermal energy. Different doping tests of bentonite are tested and compared. The third and last chapter is entitled coupling of geothermal and concentrated solar energy. This part joins in the context of solar thermodynamics power plants which have to resolve the double problem concerning their overall efficiency which can be improved and an important water consumption for their cooling.