Introduction
Les fours solaires appartiennent à la catégorie des concentrateurs solaires utilisés pour la production d'énergie et sont considérés comme une source d'énergie renouvelable (verte).
Fonctionnement des fours solaires
La vidéo ci-dessous est un extrait de notre cours vidéo en ligne sur l'ingénierie mécanique et électrique.
Le four solaire utilise des héliostats pour diriger les rayons du soleil vers un ensemble de miroirs paraboliques. Ces miroirs concentrent ensuite les rayons sur un récepteur situé au sommet d'une tour. La température au niveau du récepteur est très élevée, généralement supérieure à 800 degrés Celsius. Du sel fondu est pompé dans le récepteur, où sa température augmente d'environ 300 degrés Celsius pour atteindre plus de 600 degrés Celsius. Le sel fondu chaud est ensuite transféré vers un réservoir de stockage.
Le sel fondu chaud quitte le réservoir de stockage et passe à travers un générateur de vapeur. L'eau est chauffée par le sel fondu jusqu'à ce qu'elle se transforme en vapeur. La vapeur est ensuite dirigée vers une turbine à vapeur, et le sel fondu refroidi est renvoyé au réservoir de stockage.
La vapeur entre dans une turbine à vapeur et la fait tourner en passant à travers les aubes. La turbine à vapeur est connectée à un alternateur via une boîte de vitesses, et le générateur produit de l'électricité. La vapeur est ensuite condensée par un condenseur et pompée de nouveau vers le générateur de vapeur pour être à nouveau transformée en vapeur.
L'électricité produite par le générateur est acheminée vers un transformateur électrique où la tension est augmentée. Le courant électrique est ensuite envoyé à travers une sous-station en plein air et intégré au réseau national. L'augmentation de la tension réduit les pertes lors de la distribution de l'énergie à travers le réseau national.
Des tours de refroidissement modulaires sont utilisées pour refroidir la vapeur jusqu'à ce qu'elle devienne condensat. L'eau de refroidissement froide est envoyée de la tour de refroidissement au condenseur où elle est chauffée par la vapeur. La vapeur change d'état et devient condensat. L'eau de refroidissement chaude est ensuite renvoyée à la tour de refroidissement où la chaleur est dissipée dans l'air ambiant.
Détails du modèle 3D
Ce modèle 3D illustre tous les principaux composants d'une installation typique de production d'énergie par four solaire. Les principaux composants incluent :
- Héliostats
- Miroirs paraboliques
- Récepteur
- Tour
- Réservoirs de stockage de sel fondu chaud et froid
- Turbine à vapeur
- Tour de refroidissement
- Transformateur électrique
- Sous-station en plein air
- Générateur de vapeur
- Pompes
- Pylône électrique
Ressources supplémentaires
https://www.solarpowerworldonline.com/2013/04/how-does-a-solar-tracker-work/
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_tracker
http://www.solartracker.guide/working-principle-of-a-solar-tracker/