I.2.2.1.1. Les configurations du champ solaire
Le champ solaire peut avoir plusieurs configurations en
fonction de la manière dont il est alimenté en fluide
caloporteur. Dans tous les cas, la tuyauterie de sortie est la plus courte
possible pour minimiser les pertes à l'ambiance [8].
Figure I.9 : Les différentes
configurations de champs solaires
a) Installation à retour direct :
C'est la configuration la plus simple et celle qui est la plus
utilisée. Son inconvénient principal est le
déséquilibre entre les pressions à l'entrée et
à la sortie de chaque rangée de collecteurs. En effet, la
distance parcourue par le fluide passant dans la dernière rangée
est plus courte que celle parcourue par le fluide de la première
rangée. Les pertes de charge sont
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donc plus ou moins importantes et le débit n'est pas
identique pour chaque rangée de collecteurs. Des vannes ajustant la
perte de charge doivent alors être installées sur chaque
rangée de collecteurs.
b) Installation à retour indirect
Les pertes de charge sont équilibrées pour chaque
rangée en effectuant une boucle à l'entrée du champ
solaire. La longueur totale de tuyauterie est légèrement
augmentée, ainsi que les pertes à l'ambiance.
c) Installation à alimentation
centralisée
Le but de ce type d'installation est de minimiser la longueur
totale de tuyauterie. Comme pour l'installation à retour direct, des
vannes d'ajustement de la perte de charge sont nécessaires sur chaque
rangée de capteurs.
I.2.2.1.2. Le collecteur
Le collecteur est le composant de base du champ solaire. Il est
composé d'un réflecteur parabolique (miroir), d'une structure
métallique, d'un tube récepteur et du système de poursuite
solaire.
Les miroirs sont composés de verre pauvre en fer, dont la
transmissivité atteint 98%. Ce verre est recouvert d'une pellicule
d'argent en sa partie inférieure, et d'un enduit spécial de
protection. Un réflecteur de bonne qualité peut
réfléchir 97% du rayonnement incident.
Le facteur de concentration pour un capteur cylindro-parabolique
est approximativement de 80.
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Figure I.10: Vue schématique d'un
collecteur cylindro-parabolique
Le rôle du mécanisme de poursuite est d'adapter
l'inclinaison du capteur de manière à ce que la radiation solaire
incidente soit toujours perpendiculaire au réflecteur. De cette
manière, la radiation est réfléchie au foyer de la
parabole et concentrée sur un tube récepteur dans lequel circule
le fluide caloporteur.
La structure métallique doit être suffisamment
solide pour résister aux importantes contraintes mécaniques
liées au vent. Elle doit de plus être munie
d'extrémités assurant la compatibilité entre les
dilatations thermiques inégales de l'acier et du verre
[8].
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