formation sur les concentrateurs

1. Étude sur les flux de rayonnement du
récepteur avec un système concentrateur
solaire parabolique
SIDI YAKOUB Ahmed Amin & HAMIDI Hocine

2. PLAN DE TRAVAIL
Résume
Introduction
Méthode
Résultats et discussion
• L'impact de l’irradiation solaire incident
• L'impact du rapport d'aspect
• L'impact de l'erreur de système
• L'impact de plat intégré et multi-plats
Conclusion

3. RÉSUME
• Le récepteur solaire joue un rôle clé dans les performances d'un
générateur électrique solaire plat. Son flux de rayonnement la
distribution peut influer directement sur l'efficacité du système de
concentrateur solaire parabolique.
• Dans cet article, distribution de flux de rayonnement du récepteur
est simulé avec succès en utilisant la méthode MCRT.
• Les paramètres sont étudiés ci-après gammes: irradiation solaire
incidente de 100 à 1100 W / m2, récepteur de rapport d'aspect de
0,5 à 1,5, et l'erreur du système de 0 à 10 m rad.
• Les résultats montrent que la précision des effets de plat intégrante
et multi- plats peut être ignorée à l'intérieur les mêmes paramètres.

4. INTRODUCTION
• La Chine est devenue le plus grand consommateur d'énergie du
monde. À l'heure actuelle, la demande d'énergie toujours croissante
met une pression énorme sur le gouvernement chinois.
• Système de concentrateur solaire parabolique est basée sur les flux
des rayonnement solaire pour crée un quantité de chaleur pour
générer l'électricité grâce à un moteur thermique.
• Les sujets Les thèmes clés du flux de rayonnement du récepteur sont
comme suit :(1) méthodes de simulation numériques ; (2) les moyens
de se concentrer lumière du soleil ; (3) la mesure expérimentale.
• La présente recherche est concentrée sur l'enquête les impacts
d’incidente irradiation solaire, format d'image du récepteur, les erreurs
de système et les multi plats sur le flux de rayonnement. La
distribution de flux de rayonnement à l'intérieur du récepteur est
étudiée en utilisant la méthode de MCRT.

5. Méthode
• La méthode MCRT est employée pour le calcul distribution de flux
de rayonnement à l'intérieur du récepteur. Transfert de radiation
le processus des rayons clairs est divisé en quatre sous-
processus (la réflexion, émission, absorption et se dispersant) et
chaque sous-processus a une probabilité d'occurrence.
• La méthode MCRT utilisée pour chaque surface émet une
certaine quantité de rayons clairs, après lesquels chaque rayon
est suivi et jugé basé sur s'il est absorbé par la matière,
l'interface, ou s'échappe du système.
• Le code informatique pour la méthode MCRT est écrit dans la
langue FORTRAN.

6. La fig. 1. Diagramme schématique d'un système de concentrateur solaire
parabolique.

7. La fig. 2. L'organigramme de programme principal basé sur la méthode MCRT.

8. Tableau 1 : Paramètres de la simulation de distribution de flux de
rayonnement à la surface de récepteur
Article unités valeur
Lesfaisceauxd'énergieémisàpartir
delasurfaced'émissionimaginaire
Paquet/
mm2
20
Longueurfocaleduconcentrateur mm 3250
Rayonduconcentrateur mm 2600
Hauteurduconcentrateur mm 520
Réflectivitéduconcentrateur - 0.9
Diamètredurécepteurcylindrique mm 200
Erreursdesystème mrad 0,2,4,6,8,10
Irradiationsolaireincidentdans
l'air
W/m2 100,300,500,800,1100
Rapportd’aspect - 0.5,0.7,0.9,1.1,1.3,1.5

9. Résultats et discussion

10. L'impact de l’irradiation solaire incident
• Comme montré dans la Fig. 3, il peut être vu que :
• (1) la valeur l'impact d'incident d'irradiation solaire sur la
distribution de flux de rayonnement à l'intérieur du récepteur est
évidemment significative .
• (2) la distribution du flux de rayonnement à l'intérieur du
récepteur est axisymétrique.
• (3) le maximum de flux de rayonnement avec le différent incident
les irradiations solaires sont présentées dans la Table 2.
• (4) le flux de rayonnement à l'intérieur des pics de récepteur à la
position de 130 mm, alors progressivement diminutions.
• La position du flux de rayonnement maximal peut être aussi
affirmée d’une géométrique simple dérivation comme suit :

11. Figue. 3. Distribution de flux de rayonnement à l'intérieur du récepteur dans différentes
irradiations solaires: (a) 100 W / m2; (b) 300 W / m2; (c) 500 W / m2; (d) 800 W / m2; (e)
1100 W / m2.

12. Tableau 2
Le maximum de rayonnement fondants avec différentes irradiations solaires
incidents.
rayonnementsolaireincident(W/m2) Lemaximumdefluxderayonnement(W/m2)
100 0,02
300 0,06
500 0,10
800 0,16
1100 0,22

13. Figue. 4. Changement de Ɵ avec la
position le long de la hauteur du
récepteur du rayonnement solaire
incident différent.
Figue. 5. Changement de Ɵ avec la
position le long de la hauteur du
récepteur dans les différents rapports
d'aspect.

14. L'impact du rapport d'aspect
• La fonction de la chaleur totale absorbée par
le récepteur est obtenue par cintrage en
utilisant le logiciel Origin raccord 8,0. La
chaleur totale à une hauteur H donnée peut
être calculée comme suit:

15. • La hauteur optimale du récepteur permet le maximum de la chaleur totale
absorbée par le récepteur sans tenir compte de la perte de chaleur par
convection et la perte de chaleur par conduction.
• On peut voir d'après le tableau 3 que la chaleur totale absorbée par le
récepteur augmente évidemment avec l'augmentation du rapport
d'aspect. Par conséquent, le ratio optimal d'aspect du récepteur est de 1,5
dans six allongements différents.
• Tableau 3
• Résultats de la chaleur totale absorbée par le récepteur.
AR H(mm) 𝑄𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 (kW)
0,5 100 1,24
0,7 140 4,04
0,9 180 6,84
1,1 220 9,65
260 1,3 12,45
300 1,5 15,24

16. L'impact de l'erreur de système
• Les facteurs d'erreurs système qui se composent de
trois contributions possibles donnée par:
• Dans le modèle mathématique de la progression du
transfert de rayons, l'erreur du système est considérée
comme erreur de pente de la surface de miroir du
concentrateur parabolique qui change la direction de
réflexion du rayon, mais la direction d'incidence du rayon
est parallèle à l'axe de la cuvette concentrateur.
𝜎 = 𝜎𝑠𝑢𝑟
2
+ 𝜎𝑡
2
+ 𝜎𝑟𝑒
2

17. Figue. 6. Ɵ changements avec erreur système en incidents
irradiations solaires de 500 W / m2.

18. L'impact de plat intégré et multi-plats
Un système multi-plat avec 16 miroirs de la Fig. 7 et la position de
coordonnées de chaque plat est illustré dans le tableau 4.
Figue. 7. Schéma de la position du concentrateur
multi-plat.

19. • Tableau 4 :Les paramètres de conception de multi-plats système de
concentrateur.

20. figure. 8. Résultats de flux de rayonnement et H du système de
lave et multi-plats intégrante.
La figure 8 montre que les résultats de flux de rayonnement et H dans les
conditions de vaisselle et multi-vaisselle intégré. On peut voir d'après la Fig. 8
qu'il ya un bon accord dans deux cas. C’est, lorsque la zone de plat intégré et
multi-plats est la même et la position de chaque plat est approprié, les effets
de plat intégré et multi-plats sur la répartition du flux de rayonnement
peuvent être ignorés.

21. Conclusion
• Distribution du flux de radiation à l'intérieur du
récepteur est simulée en utilisant la méthode
avec succès MCRT. Les impacts de l'irradiation
solaire incidente, rapport d'aspect, une erreur
système, et multi-plats sur le flux de
rayonnement du récepteur sont étudiées.
• . Le présent document contribue à la
connaissance de flux de rayonnement du
récepteur et peut servir de point de départ pour
une enquête plus approfondie dans ce domaine.

22. MERCI POUR VOTRE
ATTENTION