Etude du cycle de Rankine solaire basée sur la thermodynamique à vitesse finie - Archive ouverte HAL Access content directly
Master Thesis Year : 2013

Etude du cycle de Rankine solaire basée sur la thermodynamique à vitesse finie

Abstract

At the current time the economic and energetic situations forces us to rethink seriously our way to produce power. It seems an urgent need to find new alternatives to the use of fossil fuels. Now, we have to develop new technologies using clean and renewable energies and more environmental friendly. Furthermore, every system needs to be well studied and optimized in depth. So, this study could give a perfect answer to this problematic. This work involves the study and the optimization of a solar Rankine cycle by the Finite Speed Thermodynamic. The cycle studied here is coupled with a solar concentrator in order to giving it the necessary heat for its working. It will be studied the impact of the irreversibility on the system's performances by the Finite Speed Thermodynamic (FST). This well-elaborated method allows us to study a piston-cylinder device as close as possible of the reality. It will also be done the sizing of the solar-concentrator, a parabolic-trough reflector used to concentrate the solar radiations on an absorber in order to warm the cycled fluid. Finally, we'll compare several Organic Rankine Cycles (ORCs), one using siloxane as powering fluid and one using benzene.
La situation énergétique et économique actuelle nous pousse à revoir nos modes de productions d'énergie, il apparait urgent de développer des alternatives à l'utilisation des énergies fossiles. L'heure actuelle est donc au développement de systèmes utilisant des énergies propres dans le respect de l'environnement. De plus chaque système doit être étudié et optimisé au mieux afin de tirer le meilleur parti des sources à notre disposition. Le travail réaliser dans ce rapport répond parfaitement à cette problématique. Il consiste en l'étude par la thermodynamique à vitesse finie d'un cycle de Rankine puisant l'énergie qui lui est nécessaire à partir de la source solaire par le biais d'un dispositif concentrateur. Il sera tout d'abord alors étudié l'influence des irréversibilités sur les performances du dispositif grâce à la Thermodynamique à Vitesse Finie (TVF), une méthode d'étude très poussé qui permet de modéliser un système piston-cylindre au plus proche de la réalité. Ensuite il sera dimensionné le concentrateur solaire, formé d'un miroir cylindro-parabolique concentrant le rayonnement solaire sur un absorbeur dans lequel circule le fluide cyclé. Et pour finir, il sera comparé selon les mêmes critères les performances de divers Cycles de Rankine Organique, fonctionnant avec un siloxane ou du benzène.
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hal-01861108 , version 1 (24-08-2018)

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  • HAL Id : hal-01861108 , version 1

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Cite

Thomas Grosjean. Etude du cycle de Rankine solaire basée sur la thermodynamique à vitesse finie. Génie des procédés. 2013. ⟨hal-01861108⟩
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