Etude du fonctionnement dynamique d’une centrale solaire à concentrateurs cylindro- paraboliques soumise aux variation météoro logiques dans la région sahelienne du Tchadnu

Abstract

Ce travail de these s’inscrit dans le cadre d’une contribution à l’amelioration de l’acces `a l’´électricité´e rurale dans les banlieues de la region de N’Djamena au Tchad. Au regard de leur besoin grandissant en ´énergie, en vue de contribuer `a leur developpement ´économique. Vu le potentiel solaire dont regorge ladite ville et son tr`es faible taux d’accès `a l’´électricité´e (moins de 1%), une centrale solaire `a concentrateurs cylindro-paraboliques est modelisee et simulee numeriquement dans ses conditions climatiques. Les ´evaluations du potentiel solaire au Tchad en general et à N’Djamena en particulier sont faites. Differents modeles semi-empiriques ont ´ete utilises pour l’estimation du rayonnement global au Tchad sur un plan incline d’un angle quelconque et les resultats sont significatifs. Le modele de Capderou a ´ete utilise pour estimer les rayonnements global, diffus et direct `a N’Djamena. Un modele numerique unidimensionnel a ´ete d´eveloppe en regime quasi-permanent simulant le comportement thermique du recepteur solaire. Les ´equations du bilan regissant le comportement thermique du capteur sont resolues implicitement par la methode des differences finies, tout en considerant le flux solaire variable dans le temps. Le modele simule a ´ete validé par des donnees experimentales. Un excellent accord a ´et´e observe entre ces derniers. Une ´etude de sensibilite est effectuee afin d’observer l’influence de chaque parametre sur la performance du capteur. En outre, le systeme de suivi solaire Est-Ouest polaire `a un axe est le plus souhaitable pour un concentrateur cylindro-parabolique, donnant un rendement thermique global respectivement 67.8 %, 65.68%, 63.01% 62.21% pour le therminol 66, therminol V-P1, l’eau non traitee et l’eau traitee. Ensuite, une ´étude preliminaire de differents ´elements constituant la centrale a permis d’´evaluer le imensionnement technologique de la centrale pour une puissance de 1 MW (champ de solaire, le stockage thermocline et la machine de Rankine Organique). Le productible annuel de la centrale a ´ete simule selon la procedure de controle-commande mise en place pour une strategie de production adaptee aux besoins de Linia. Les donnees du rayonnement utilisees sont issues de la base de donnees SoDa,H´elioClim-3.