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Cahier des charges du démonstrateur

Exigences de conception

Dans le cadre de la conception collaborative, on travaillera uniquement sur les éléments identifiés sur le schéma de liaison. Les exigences de chaque élément sont développées ci-dessous dans les sections Structure, Optique de concentration et Moteurs, Programme, Capteurs.

Structure

Support

Exigences Démonstrateur
Structures indépendantes (miroir, récepteur, structure)Oui
Structure capable de résister à son environnementOui
Structure sufficently rigid to sustain vibrations and impacts 70%
Implantation au sol Pieds réglables
Facilité d'assemblage et transportable70%
Conception compatible OSE http://opensourceecology Optionnelle
SoudageLe moins possible
Limitation du risque d'accidentOui

Structure des miroirs

Exigences Démonstrateur
Limitation de la déformation des miroirsFlèche inférieure à 5 mm
Les miroirs doivent pouvoir suivre la course du soleil>60°
Protection contre les intempériesOui
Alignement optique possible par un réglage ne nécessitant pas d'outillage particulierOui

Optique de concentration

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Miroir de Fresnel: surface 2×2 m2 avec facettes de 10 cm de large
Exigences Démonstrateur
Miroir avec une réflexivité d'au moins 90% du spectre solaire100%
Miroir robuste et à longue durée de vie 100%
Miroir facile à nettoyer70%
Concentration secondaire sur l'absorbeur>1.5
Facteur total de concentrationEntre 15 et 30
Miroir interchangeable facilité70%
Réduire les risques dans toutes les phases d'utilisations60%
Coût minimisé (matériau, fabrication, transformation, assemblage)60%

Absorbeur

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Exigences Démonstrateur
Conçu spécifiquement pour le fluide utilisé, circulation passive ou forcée 100%
Matériau choisi pour ses hautes qualités d'absorption dans tout le spectre solaire100%
Échange thermique élevé entre l'absorbeur et le fluide60%
L'ensemble doit être isolé thermiquement (vis-à-vis de l'air extérieur, pas de point de condensation , radiation infra rouge)60%
Bonne résistance au variation de température (dilatation du matériau, étanchéité …)60%
Conception particulière pour le concentrateur secondaire60%
Réduire les risques dans toutes les phases d'utilisations60%
Coût minimisé (matériau, fabrication, transformation, assemblage)60%

Moteurs, Programme, Capteurs

lien forum

Exigences Démonstrateur
Suivre en temps réel le déplacement du soleil 60%
Détection des conditions météorologiquesoui
Suivi du soleil pour renvoyer l'angle correct d'inclinaison60%
Mesurer la température et la pression du fluide60%
Programmation possible pour arrêter le système automatiquement60%
Interface de contrôle simpleOui

Études à réaliser

1. Ensoleillement en fonction du lieu d'implantation

Lister les lieux possibles et déterminer l'ensoleillement au cours de l'année. De manière générale, mettre à disposition les données d'ensoleillement pour une adaptation en tout lieu.

2. Position du soleil en fonction de la date et de la latitude du lieu

Définir le phénomène du “cosθ” et chiffrer la baisse d'efficacité aux hautes latitudes. Étudier l'influence de l'angle d'inclinaison sur l'efficacité de collection.

3. Orientation et facteur de concentration

Décrire les orientations possibles du concentrateur. Évaluer le plus précisément possibles les avantages et inconvénients de chaque solution. Calculer pour chaque cas, le facteur de concentration atteignable.

4. Étude des propriétés thermiques de l'absorbeur, conception

à détailler

5. Recensement et étude des brevets existants

ne pas contrevenir aux dispositions des brevets existants (quel est le risque?) et étudier les solutions techniques des brevets expirés pour s'en inspirer.

6. Étude de marché (technico-économique)

segments d'utilisateurs en fonction des performances

7. Modélisation complète du concentrateur solaire

service en soi, modèle physique, optique et thermique, à relier aux usages et conditions météo pour pilotage du CS.

8. Prédiction de la production d'énergie en fonction des données météo
9. Estimations économiques du coût matière et par système
10. Identifier les modifications techniques pour des utilisations annexes
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