Absorbeur

[HugoF]

emissivité de l'absorbeur (http://en.wikipedia.org/wiki/Emissivity).

Chercher les matériaux utilisés par les projets actuels.

solution simple (DIY-friendly) : aluminium anodisé (epsilon =0.9) ?

[Ororo]

le projet "solar euromed" propose pas mal de doc scientifques sur son site, en particulier, une étude d'un démonstrateur (pour eux c'est 12x40 m2!) avec plein de précisions sur l'absorbeur.
voir http://www.solareuromed.com/publications avant dernière publi sur Augustin Fresnel 1 (site d'étude).
d'ailleurs, eux aussi ont utilisé le logiciel tonatiuh mais juste pour la partie miroir de Fresnel. le reste est modélisé avec comsol.

de plus quelqu'un qu'on a rencontré lors de l'open paillasse il y a quelque temps nous parlait d'eux (solar euromed) je crois. (très précis ce que je dis)

[remyb]

Pour moi,, l’émissivité vient tou à la fin des pertes liées à l'absorbeur...

1 - Les pertes géométriques
La position et taille de l'absorbeur doit être en accord avec le concentrateur secondaire. Les rayons qui loupent la cible, n'ont aucune chance de fournir de la chaleur.

Pertes liées à des problèmes géométriques de l'absorbeur

absorbeur_geométrie.png (246.64 Kio) Consulté 1338 fois

On peut identifié trois caractéristiques :

1. e : l'écart entre le dard du concentrateur et l'absorbeur. Cet écart doit être réduit au minimum pour limiter la perte des rayons qui passent entre le concentrateur et l'absorbeur. Mais, un contact entre les deux engendrerait des pertes thermiques par conduction... Un réglage de la position est fortement conseillé.
2. dr : l'erreur sur le rayon de l'absorbeur
3. δ : l'écart par rapport à l'axe du concentrateur

Dans une certaine mesure, le concentrateur peut compenser les deux derniers (au prix d'une baise du coefficient de concentration ). Mais il ne peut rien sur le premier...

2 - Les pertes optiques
Malheureusement, les rayons reçus par l'absorbeur ne sont pas entièrement convertis en chaleur. Une partie est réfléchie et une autre est diffusée.
Le critère principal est l'angle d'incidence du rayon reçu.

Répartition entre diffusion/réflection et absorbsion en fonction de l'angle d'incidence.
Modèle simplifié vert/orange et rouge pour l'absorbeur.

absorbeur_modele_optique.png (483.25 Kio) Consulté 1338 fois

Dans le schéma du bas, les deux courbes en rouge représente la répartition entre diffusé, réfléchi et absorbé, en fonction de l'angle d'incidence.
Une modélisation simplifiée est faites par les zones de couleur :

1. En bleu en haut, la partie diffusée constante quelque soit l'angle. Inutile d'affiner cette zone, de toute façon, la diffusion n'ayant pas de direction principal, il n'est pas possible de recyclé les rayons diffus.
2. En vert au centre, la partie absorbé. Hormis la partie diffusée, elle est complète pour les rayons proches de la normale.
3. En rouge sur les bord, la partie réfléchie. Hormis la partie diffusée, elle est trés importante pour les rayons rasent.

Dans la représentation du haut, seul la répartition entre réfléchie et absorbée est prise en compte. Trois zones angles ont été repésentés :

• En vert, les angles qui conduisent à une quasi absence de réflexion
• En rouge, les angles qui conduisent à une réflexion quasi complète
• En orange, les angles qui conduisent à une répartition variables entre absorption et réflexion

Enfin, le schéma du centre correspond à un modèle optique pour l'absorbeur :

• Le cercle extérieur est l'absorbeur (en tenant compte des éventuels écarts géométriques dr et δ)
• Les rayons qui se dirigent vers la zone rouge, sans rentrer dans la zone orange sont réfléchis. Il est à noter que le rayon réfléchi semble provenir de la zone rouge, lui-aussi.
• Les rayons qui se dirigent vers la zone orange, sans rentrer dans la zone vert sont partiellement réfléchie et partiellement absorbé. Comme pour la zone rouge, la partie réfléchie semble provenir de la zone orange.
• Enfin, les rayons qui se dirigent vers la zone verte sont considéré comme complètement absorbé.

Contrairement à ce que les lignes entre le schéma du centre et celui du bas laissent supposé, le rayon des zones n'est pas proportionnel à l'angle mais au sinus de l'angle...

L'objectif du concentrateur secondaire est :

• En vert : c'est gagné
• En orange : il faut, dans la mesure du possible, donner une seconde chance (c'est à dire repassé par une zone orange avant que le rayon réfléchi ne reparte définitivement
• En rouge : il faut prévoir un recyclage (c'est à dire revenir vers la zone verte). Car, ça serait dommage d'avoir fait tout ces effet et d'échoué si prêt du but, non

3 - Les pertes thermiques
Une fois les rayons convertie en chaleur, il faut que cette chaleur ne soient pas perdues.
Les pertes thermiques sont de trois natures

1. Par conduction, par exemple, entre l'absorbeur et son support.
2. Par convection de l'air autour de l'absorbeur
3. Par rayonnement, en fonction de l'émissivité de l'absorbeur.