Analyse énergétique et exergoéconomique d’un nouveau système solaire combiné (ORC - Système frigorifique à éjection)

Dans le but de contribuer à la valorisation de l’énergie solaire et au développement des systèmes énergétiques, un système combiné permettant la production simultanée du froid et de l’électricité est étudié. Le système consiste à incorporer un éjecteur entre un cycle organique de Rankine et une boucle de réfrigération. Ce système puisera la chaleur nécessaire à son fonctionnement à partir d’un dispositif de concentration solaire de type miroir cylindro-parabolique permettant de réchauffer le fluide cyclé jusqu’au niveau de température et de pression désiré. Un modèle mathématique du concentrateur cylindro-parabolique permettant le contrôle de la température de sortie du fluide caloporteur est établit. Ce modèle tient en compte les effets de l’intensité solaire, l’état du ciel, les dimensions des collecteurs, les propriétés des matériaux, les propriétés des fluides et les conditions ambiantes. Les résultats de simulation du récepteur solaire cylindro-parabolique qui sont calculés heure par heure du lever du soleil jusqu’au coucher, sont introduits dans la simulation du système combiné (ORC - Système frigorifique à éjection). Une étude paramétrique est menée afin d’étudier les effets des paramètres clés tels que les températures de fonctionnement, la nature du fluide, etc. Une analyse exergo-économique est développée pour trouver la structure optimale et les paramètres de fonctionnement optimum qui minimisent le coût global du système, sous des contraintes imposées de fonctionnement. Le langage de programmation utilisé est EES (Engineering Equation Solver)