UE 3 : ENERGIE

Energie Solaire 2 :
Conversion

Semestre 2

     

Code : ENE4

Titre : Energie solaire 2 : Conversion.

CM : 10h, TD : 24h, TP : 24h

Enseignant(s) : S. Mauran, R. Olivès

Objectifs : Acquérir les connaissances générales concernant le dimensionnement des différents modes de conversion des énergies renouvelables en énergie utile : énergie mécanique, électricité, chaleur, froid.

Prérequis : Connaissances de base en transferts thermiques, thermodynamique des systèmes, mécanique des fluides.

Contenu :
Conversion en énergie mécanique ou électrique :
Différents types de convertisseurs d'énergie renouvelable sont décrits dans le but de dimensionner des installations : alimentation par panneaux photovoltaïques, éoliennes, turbines hydro-électriques, moteurs (utilisation d'huile végétale, biogaz…). Des exemples d'applications sont traités à partir de cas concrets.

Conversion en énergie thermique :
Il s'agit de remonter le potentiel thermique d'une source, c-à-d plus spécifiquement de produire du froid en utilisant la chaleur issue de capteurs solaires comme énergie primaire. En comparaison avec les systèmes actuels de production frigorifique les atouts et handicaps des procédés solaires sont analysés et les perspectives de développement de tels systèmes envisagées.

TP (3x8h) : Installation PV. Deux systèmes de rafraîchissement de locaux par transformateur thermochimique alimenté par capteurs solaires : à absorption LiBr/H2O et à réaction BaCl2/NH3.

Plan :

  • Les panneaux photovoltaïques : dimensionnement d'une installation PV selon les besoins et la ressource, stockage par batteries.
  • Les éoliennes : ressources, description et performances des différents types, modèle de Betz, dimensionnement, couplage avec une installation solaire.
  • Les turbines hydro-électriques : descriptions et performances des différents types de turbines, modèle hydraulique, dimensionnement et choix des turbines…
  • Les moteurs : illustration sur quelques cas (moteur Diesel, Stirling…).
  • État de l'art des procédés frigorifiques pour la congélation, réfrigération, climatisation.
  • Procédés par compression mécanique de vapeur (1 ou 2 étages).
  • Procédés à sorption : ad- absorption ou réaction chimique.
  • Problématique du déphasage entre ressource solaire et besoin frigorifique : les différentes solutions de stockage.

Support de cours : support de cours sous forme numérique disponible sur le portail étudiant du site de l'UPVD.

Evaluation : examen écrit, rapport de TP.