Autres applications du solaire thermique

 

Les centrales
 

Contrairement aux panneaux thermiques qui se contentent d'utiliser l'énergie solaire pour chauffer de l'eau, les centrales solaires thermiques exploitent l’énergie du soleil dans de grandes installations pour produire de l’électricité.

Il existe plusieurs types de centrales solaires thermiques, qui correspondent aux différents moyens pour concentrer le rayonnement solaire.
 

Les centrales à capteurs cylindro-paraboliques

Le système SEGS (Solar electric generating systems) utilise de nombreuses rangées de capteurs cylindro-paraboliques réfléchissants posés en rangées est-ouest, d'une centaine de mètres de long. Les capteurs suivent le mouvement apparent du soleil dans le sens de la hauteur et concentrent le soleil, de 30 à 100 fois, au point focal du miroir parabolique. L'énergie thermique reçue au point focal est absorbée par un tuyau métallique à l'intérieur d'un tube en verre sous vide. Le fluide (huile synthétique) qui circule à l'intérieur du tuyau, est chauffé à 400°C. Ce fluide est ensuite pompé à travers des échangeurs conventionnels afin de produire de la vapeur surchauffée qui fait fonctionner une turbine/générateur électrique. Le cycle recommence quand le fluide refroidi dans les échangeurs retourne au circuit des capteurs.

Exemple dans la région : SOLENHA

La société Solar Euromed a signé une convention avec le Conseil Général des Hautes Alpes concernant la construction de la première centrale solaire à concentration française.  
Cette centrale,
avec une puissance de 20 Mégawatts électriques, doit être construite près d'
Aspres sur Buëch et devrait être inaugurée en 2010.
Voir : www.solareuromed.com

 
 

Les centrales à tour

Dans ce type de centrale, on utilise de nombreux miroirs qui concentrent le rayonnement solaire sur une chaudière placée en haut d'une tour. Les miroirs ou "héliostats" sont conçus pour tourner avec le soleil et ainsi, réfléchir les rayons du soleil sur le foyer de la chaudière. Le rayonnement solaire doit être dirigé vers le foyer en haut de la tour avec une grande précision afin de concentrer l'énergie thermique pour assurer des températures près de 600°C. 

A la différence d'une centrale cylindro-parabolique, les déperditions d'énergie dans le transfert de chaleur sont minimisées. Cependant, les centrales à tour doivent être très grande pour trouver une rentabilité et le développement industriel est toujours dans les premières phases d'expérimentation. 

Exemple en France : THEMIS

Il s'agit de l'unique essai français de production d'électricité au moyen d'une centrale solaire "à tour". Le projet de recherche et développement a démarré en 1975, autour d'une équipe mixte EDF – CNRS. La centrale a été livrée pour des essais d'exploitation en 1983 et abandonnée en septembre 1986.
Un nouveau projet sur le même site voit le jour en 2006 :
sur les 201 héliostats, la moitié recevra des cellules photovoltaïques pour la production d'électricité. L'autre moitié sera consacrée au projet de recherche "Pégase" qui est une centrale solaire thermique d'une conception nouvelle. Le futur récepteur solaire qui sera placé sur la tour aux environs de 2010, recevra les rayons réfléchis par les miroirs afin de monter à 1.000 °C, contre 500 °C auparavant. Le défi est de maîtriser les transferts à très haute température afin de s'assurer de très hauts rendements.

 
 

Les centrales à capteurs paraboliques

Les capteurs paraboliques fonctionnent d'une manière autonome. Ils suivent le soleil sur 2 axes afin de concentrer le rayonnement solaire sur le foyer de la parabole réfléchissante. Le rapport de concentration est souvent supérieur à 2000 avec une température de 750°C.

Si un moteur "Stirling" est placé au foyer de la parabole, la chaleur du soleil peut faire travailler un fluide comprimé afin de générer de l'électricité.

Chaque capteur est une mini-centrale, qui produit de l'électricité ; en en associant plusieurs, on peut augmenter la puissance .

Exemple en France : Site du Four Solaire d'Odeillo

Pour plus d'informations, voir le site: http://www.promes.cnrs.fr

Autre exemple: Site du Four solaire de Mont Louis

Pour plus d'informations, voir le site:  http://www.66tv.fr


Divers
 

Les fours solaires

On appelle four solaire ou cuiseur solaire un système de chauffage ou de cuisson basé sur la capture des rayonnements lumineux émis par le Soleil, leur transformation en chaleur puis l'utilisation de cette chaleur pour le chauffage ou la cuisson des aliments.

L'un des premiers cuiseurs solaires a été construit par Horace-Bénédict de Saussure en 1767.

Il en existe plusieurs sortes :

  • les cuiseurs solaires "familiaux", permettant de cuire ou réchauffer des aliments

  • Et les fours solaires comme le four solaire d'Odeillo dans les pyrénées-orientales qui peut concentrer l'énergie de "10 000 soleils" et atteindre des températures supérieures à 3 000 °C. Ce sont plutôt des centres de recherche.

 

Il existe par ailleurs d'autres applications beaucoup moins courantes (mais qui peuvent être utiles, notamment dans les sites isolés et les pays en voie de développement) comme les pompes à eau solaires,  les séchoirs solaires (tout de même assez répandus), les épurateurs d'eau solaires, ..

 

© 2009 Créateur: Florian CRONFALT Rédacteurs: Florian CRONFALT, Florian MULLER, Donovan OLIVER site créé en Novembre 2008

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