18/09/2015 - Fluides caloporteurs plus efficaces dans les technologies thermosolaires de concentration

Menéame

Dans les technologies thermosolaires concentration, les fluides chauffés par l'énergie solaire et qui transportent la chaleur servent, entre autres, à la production d'électricité et sont donc des composants importants dans le fonctionnement de cette technologie.

Il est essentiel d'obtenir un fluide caloporteur à faible coût et haute performance, pour optimiser les systèmes d'énergie solaire de concentration. C'est l'une des lignes de recherche qui sont suivies sur la Plateforme solaire d'Almeria, PSA-CIEMAT. 

Le fluide approprié devrait présenter les caractéristiques suivantes: point de fusion bas, point d'ébullition élevé, stabilité thermique, basse pression de vapeur à haute température, faible corrosion avec alliages métalliques, faible viscosité, haute conductivité thermique et, bien sûr, haute capacité thermique pour le stockage de l'énergie. En général, l'huile ou la vapeur sont utilisées comme fluides chauffants dans les systèmes commerciaux de concentration solaire, mais leurs propriétés limitent la production du système; d'autres fluides sont actuellement à l'étude afin d'éviter les contraintes liées à l'huile et à la vapeur.

D'une part, de nouveaux modèles de récepteurs, tels que les cycles Brayton à boucle fermée au dioxyde de carbone supercritique (s-CO2), sont en cours de développement, qui peuvent être chauffés directement sur des récepteurs tubulaires capables de supporter des pressions et des températures de fluide élevées, mais, en raison de contraintes technologiques et des conditions de fonctionnement, il n'est pas souhaitable d'utiliser le s-CO2 dans des technologies à moyenne concentration (cylindroparaboles). Toutefois, ces limitations n'existent pas dans les technologies de réception centrale et, par conséquent, la mise en œuvre de ce fluide dans les systèmes de tour est en cours.

Résultats Projet AlcConES

Ainsi, dans le cadre de projets tels que AlcConES (AlmaCenamiento y Conversion de l'énergie solaire thermique de concentration, financé par la Communauté de Madrid et cofinancé par le Fonds social européen), coordonné par le Conseil européen de Madrid, le Conseil a adopté, le 30 juin, une résolution sur la mise en œuvre de l'accord de coopération entre la Communauté économique européenne et la Communauté européenne. Dr. Manuel Romero, de la Fondation IMDEA Énergie, participe au CIEMAT en étudiant la faisabilité du s-CO2 par rapport aux sels fondus comme fluide de transfert de chaleur dans un récepteur tubulaire de tour. Un modèle de simulation a été utilisé à cette fin, développé par la fluidedynamique informatique. 

Profil de température du s-CO2 pour une température d'entrée de 800 K (Source: CIEMAT)

Les résultats initiaux indiquent un 75