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PIEGE HYPERTHERMIQUE DU RAYONNEMENT SOLAIRE DIRECT (PHRSD) 

1. Brevet et figures 2. Performances et exemples d'applications  3. Respect du cahier des charges


Les fonctions du capteur solaire idéal dans le but de générer chaleur et travail mécanique peuvent se regrouper ainsi par ordre d’importance :

 

    1.      Avoir un bon rendement de piegeage thermique

2.      Avoir un rendement thermodynamique élevé

3.  Intégrer une possibilité de stokage du rayonnement solaire direct

4.      Convertir le rayonnement diffus en cas de couverture nuageuse

5.      Ne pas présenter une prise au vent excessive

6.      Pouvoir juxtaposer plusieurs capteurs sans générer d'ombres 

7.      Utiliser des matériaux et solutions industrielles déjà éprouvés

8.  Être facile à maintenir et recycler


Réponse du concept PHRSD

Fonction n° Critères Niveaux Flexibilité Respect Commentaire
1. Avoir un rendement de piegeage thermique Le rapport RP

Puissance piègée dans l'enceinte de confinement
____________________________________________________
Puissance solaire incidente sur le collecteur
RP = 80%

 à 1000°C
Au moins OUI 90% à 1000°C
voit l'annexe scientifique 
2. Avoir un rendement thermodynamique élevé Le rapport RT

Puissance mécanique de la machine thermique
____________________________________________________
Puissance thermique fournie à la machine
RT = 60% Au moins OUI En supposant 15% d'irréversibilié d'un cycle Stirling (entre 20° et 1000°C)  et 8% de perte mécanique.
Le rendement augmente avec la température.
 3. Intégrer une possibilité de stokage du rayonnement solaire direct Le stockage doit permettre de stocker l'énergie collectée sur un temps diurne T  T = 12h Au moins OUI Il suffit de 52 kg d'eau passant de 900°C à 1100°C pour stocker une production diurne de 12h à 1000 W/m². Pour un capteur de 4m², il faut 208 L. soit un cube de 60 cm de côté
Le rendement global de stockage : Pr

du rendement de stokage x rendement déstockage
Pr = 80%  Au moins OUI L'efficacité de la machine ne varie pas significativement au déstokage de 1100°C à 900°C. L'isolation thermique soignée des tuyaux et réservoirs garantit des pertes inférieures à 20% sur 12 h.
5. Ne pas présenter une prise au vent excessive Diamètre du collecteur des rayons solaires directs D = 4 m Au plus OUI Les PHRSD ont une envergure aussi faible que l'on veut. Il suffit d'en disposer un grand nombre pour couvrir une grande surface.
6. Pouvoir juxtaposer plusieurs capteurs sans générer d'ombres Pas d'ombre mutuelle lorsque le le soleil est en incidence rasante (lever et coucher) / / OUI Grâce à des systèmes réhausseurs ou un bâtiment rotatif en escalier.
7. Utiliser des matériaux et solutions industrielles déjà éprouvés Miroir réfléchissants déjà utilisés en solaire à concentration, acier, alu, matériel usuel de pointage solaire.

Immeuble tournant.
/ / OUI Système de pointé solaire largement maîtrisé en radiotélécommunication et radioastronomie, mécanique classique, matériaux usuels (acier,  aluminium, réfractaires...).

Le concept "tournant" bénéficie d'expériences réussies sur les immeubles tournants, notamment de nombreux restaurants panoramiques et un immeuble de 11 étages à Curitiba au Brésil
8. Être facile à maintenir et recycler Echanges stantards des composants du capteur solaire, recyclages usuels dans les filières de récupération des métaux / / OUI Les composants du PHRSD sont interchangeables, leur recyclage ne pose pas problème (métaux, plastiques à 99%)

            

            Le concept PHRSD (piège hyperthermique du rayonnement solaire)
répond parfaitement au cahier des charges.

Il peut se combiner avantageusement avec les machines SPRATL
 




1. Brevet et figures 2. Performances et exemples d'applications  3. Respect du cahier des charges
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