Etude, modélisation et optimisation de surfaces fonctionnelles pour les collecteurs solaires thermiques à concentration
Auteur / Autrice : | Antoine Grosjean |
Direction : | Laurent Thomas, Audrey Soum-Glaude |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences pour l’ingénieur |
Date : | Soutenance le 08/03/2018 |
Etablissement(s) : | Perpignan |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Énergie environnement (Perpignan ; 1999-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire Procédés, matériaux et énergie solaire (Perpignan) |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Yves Jourlin, Eric Tomasella, Myriam Zerrad, Gilles Flamant, Nolwenn Le Pierrès |
Rapporteurs / Rapporteuses : Yves Jourlin, Eric Tomasella |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les collecteurs des centrales solaires thermodynamiques sont l’un des postes d’investissement principaux et présentent des performances pouvant encore être améliorées. Face à ce constat, ces travaux de thèse explorent les multiples voies d’amélioration de l’efficacité du champ solaire et si possible de réduction du coût des trois types de surface le constituant : réflecteurs, vitres antireflet, absorbeurs sélectifs. Pour cela, nous avons développé un programme de simulation et d’optimisation (algorithme stochastique) permettant d’étudier et de maximiser les performances solaires des couches minces optiques assurant les trois fonctions des collecteurs solaires. Nous avons ainsi identifié des solutions à la fois de très haute performance, économes en matériaux rares et intégrant les questions de durabilité. Afin de tirer le plein potentiel des solutions identifiées, nous avons en particulier conduit des modélisations multicritères poussées, en étudiant l’impact de la géométrie du collecteur, des conditions atmosphériques spécifiques du lieu d’installation et des problématiques liées au choix des matériaux et à la fabrication des surfaces (rugosité, incertitudes d’épaisseur et de composition).