Etude et modélisation dynamique d'un concentrateur à miroir linéaire de Fresnel

par Gaelle Kafira Ko

Thèse de doctorat en Sciences de l'Ingénieur. Énergétique

Soutenue le 10-05-2019

à Perpignan en cotutelle avec l'Institut international d'ingénierie de l'eau et de l'environnement , dans le cadre de École doctorale Énergie environnement (Perpignan) , en partenariat avec Laboratoire Procédés, matériaux et énergie solaire (Perpignan) (laboratoire) , Laboratoire energie renouvelable et efficacité énergétique (Ouagadougou) (laboratoire) et de Procédés- Matériaux et Energie Solaire / PROMES (laboratoire) .

Le président du jury était Issakha Youm.

Le jury était composé de Issakha Youm, Jean-Jacques Bézian, Sié Kam, Dieudonné Joseph Bathiebo.

Les rapporteurs étaient Jean-Jacques Bézian, Sié Kam.


  • Résumé

    Parmi les technologies de solaire thermodynamique, la technologie du linéaire de Fresnel semble la plus adaptée aux régions d’Afrique Sub saharienne. Cela en raison de la simplicité de la technologie. C’est dans cette optique qu’un collecteur de type linéaire de Fresnel d’une superficie de 7,5 m² de miroirs a été construit au laboratoire énergies renouvelables et efficacité énergétique (LabEREE). La construction du collecteur s’est faite en utilisant en priorité les matériaux disponibles localement afinde rendre la technologie plus accessible aux populations locales et de réduire les coûts de fabrication. Des tests sont effectués sur le collecteur afin de déterminer ses rendements optiques, thermiques et globaux. Dans un premier temps, une revue bibliographie des différents collecteurs de type linéaire de Fresnel nous a permis d’identifier les variantes, de cette technologie, les plus adaptées au contexte dela région . Un modèle thermique et un modèle optique ont été mis en place comme outils de dimensionnement et d’optimisation du collecteur. Les résultats expérimentaux obtenus ont été utilisés pour valider les différents modèles mis en place. Le rendement global du collecteur obtenu expérimentalement est de 21% et il a un facteur de concentration local de 6.

  • Titre traduit

    Study and dynamic modelling of a linear Fresnel solar concentrator


  • Résumé

    Among the different technologies of concentrated solar power plant, the linear Fresnel, thanks to its simplicity, appears the most adapted to rural area of Sub Sahara region. A linear Fresnel collector of 7.5 m² has been built in “laboratoire énergies renouvelables et efficacité énergétique (LabEREE)”. The collector have been designed using material available locally by local man power. This reduces the total cost of the technology and makes it affordable for local population. The collector has been characterized in order to find optical, thermal and global efficiencies. In first time, a review on different linear Fresnel collector allows finding the technology that is most adapted to the Sub-Saharan region. An optical and thermal model of the collector has been done as a tool for designing and optimisation. The experimental results enable to validate the different models done. The collector has an effective concentration factor of 6 and a global efficiency of 21%.


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