Etude analytique et expérimentale d'un capteur solaire plan

Abstract

La production d’eau chaude sanitaire constitue l’une des applications majeures de l’énergie solaire. Nous nous sommes proposé, dans ce travail, de faire l’étude de certains paramètres influant sur les performances des capteurs solaires plans, éléments de base de cette production. Après une étude théorique approfondie sur le sujet, nous nous sommes penchés sur le volet expérimental. Nous avons commencé par réaliser des plaques absorbantes ainsi que des caissons en carton pour les contenir. Par la suite, ces capteurs nous ont permis d’évaluer l’impact du vitrage et celui du revêtement de l’absorbeur ainsi que celui de paramètres externes (rayonnement, vitesse du vent,...) sur leurs performances. Afin de répondre à cette problématique, nous entamons ce mémoire par un premier chapitre consacré aux généralités. Nous y présentons quelques données sur le gisement solaire, un petit rappel des principales lois régissant les différents modes de transfert thermique ainsi que les principales applications connues de l’énergie solaire. Le second chapitre donne un aperçu sur les différentes technologies employées dans les chauffe-eau solaires. D’abord en citant les principaux types de collecteurs solaires présents sur le marché, puis en détaillant les composants du capteur plan et enfin en présentant quelques considérations et modèles d’installation employés en pratique. Le chapitre suivant s’intéresse au volet thermique i.e. le bilan thermique du capteur où il sera question des différents types de rendement et des pertes thermiques ainsi que le bilan de l’absorbeur. Le quatrième et dernier chapitre traitera de l’étude expérimentale menée à l’UDES. On y détaillera les étapes suivies pour la réalisation des capteurs avant de nous consacrer à l’étude comparative de leurs différentes performances, comparaison qui fait l’objet de ce mémoire.