Università di Corsica Pasquale Paoli - Université de Corse Pascal Paoli
 

Experimentation

Banc Solaire Thermique

L'équipe « Energies Renouvelables » de l'Université de Corse (Vignola) a acquis un banc de capteurs thermiques pour la pédagogie (Licence Professionnelle Management des ENR et Master SEER) mais aussi pour ces activités de recherches sur les capteurs de production d'eau chaude sanitaire (ECS) et les capteurs innovants.

Ce banc est composé de 2 systèmes de production ECS indépendants :

  • 2 capteurs Type BUDERUS SKN 3.0S de surface totale 4,74 m² placés sur une structure métallique d'azimut variable (azimutal solar tracking) alimentant un ballon de 100 L couplé à un aérotherme hélicoïde de refroidissement (eau chaude/eau glacée). Le fluide utilisé est de l'eau de consommation courante sous une pression de 0,5 bar.
  • 2 capteurs Type GIORDANO de surface totale 4 m², d'azimut fixe 0° alimentant des ballons 2 x 200 L à l'intérieur du bâtiment technique. Le fluide utilisé est un mélange eau/glycol pour parer les problèmes de gel sous une pression de 2 bars.

Ces deux systèmes subviennent aux besoins en eau chaude dans le bâtiment « Atelier » au Laboratoire UMR CNRS 6134 (Vignola) de l'Université de Corse et permettront à terme d'alimenter également en eau les expérimentations qui seront mise en place dans ce bâtiment.

Ces deux systèmes seront couplés prochainement à une centrale d'acquisition (type NAPAC, 16 voies analogiques (température, rayonnement) et 16 voies de comptage (mesures de débits). Les capteurs solaires thermiques sont, d'ores et déjà, instrumentés en thermocouples et pyranomètres pour le rayonnement incident dans l'angle d'inclinaison et des possibilités d'extension du réseau de mesure ont été prévues afin de modéliser, pour un aspect plus recherche, le comportement thermique et mécanique du fluide en régime dynamique (l effet de stratification dans le ballon de stockage pourra être ainsi bien étudié). Ces deux expérimentations pourront donc permettre de valider les calculs théoriques développés et qui ont conduits à 4 publications dans des revues internationales.

Sur le plan pédagogique, les étudiants pourront étudier le principe de fonctionnement de ces systèmes à sources renouvelables d'énergie, leur permettant un perfectionnement technique après des cours théoriques et un suivi des performances et envisagé via l'intranet..

Système PV (6,5 kW) au Centre de Recherche d'Ajaccio

L'équipe « Energies Renouvelables » de l'Université de Corse à Ajaccio s'est dotée d'un système photovoltaïque d'une puissance totale de 6525 Wc répartie en 1800 Wc de modules amorphes et 4725 Wc de modules monocristallins décomposés en 6 générateurs indépendants.

Façade hybride

Ces systèmes sont connectés au réseau de distribution pour une production continue via 3 onduleurs de puissance nominale 700 W pour les champs amorphes et 3 de puissances 1850 W pour les champs monocristallins. Cette façade, a la particularité de présenter une même inclinaison (environ 80°) pour 3 faces orientées Sud-Est, Sud et Sud-Ouest, permettant une étude de performances en fonction de l'orientation des capteurs.

Les systèmes sont instrumentés pour un suivi régulier de l'installation estimant les performances et permettant l'acquisition de données indispensables à la modélisation. D'autres travaux seront envisagés : l'étude du phénomène d'ombrage et du déséquilibre de production, l'analyse de la réaction Onduleur-MPPT, l'analyse des performances de 2 technologies différentes de modules a-Si et m-Si. Avec un pas de temps ajustable, le réseau de capteurs se décompose en des mesures de :

  • l'éclairement par façade (soit 3 mesures)
  • la température extérieure
  • les 4 températures de surface en sous façade des modules et par façade (soit 12 mesures)
  • la tension en entrée des onduleurs (soit 6 mesures)
  • le courant en entrée des onduleurs (soit 6 mesures)
  • la tension en sortie des onduleurs (soit 6 mesures)
  • le courant en sortie des onduleurs (soit 6 mesures)
  • la récupération par bus des informations du compteur électrique de non consommation
  • la récupération par bus du compteur électrique de production

Les valeurs instantanées de l'installation seront visualisées sur un synoptique. L'accès à la centrale d'acquisition se fera localement ou via Ethernet/Internet.

Cette expérimentation a été financée conjointement par des fonds FEDER, Collectivité Territoriale de Corse et Etat.

Logiciels

Plusieurs logiciels couramment utilisés dans le dommaine des énergies renouvelables sont abordés au cours de la formation

  • Matlab - Logiciel de calcul numérique
  • PVSyst - Dimenssionement d'installations solaire photovoltaïque
  • WaSP - Prévision des régimes de vent, de la ressource éolienne et de la production énergétique des éoliennes et des parcs éoliens
  • Fluent - Logiciel de modélisation en mécanique des fluides
  • COMSOL - Modélisation multiphysique
  • WindFarmer - Calcul d'impact des éoliennes, de rendement énergétique, et de la viabilité d'un site éolien
  • ArcGIS - Système d'information géographique
  • SimSol - Outil de prédiction des performances thermiques des installations solaires
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