25 janv. 2018

Offre Stage + Thèse: Étude expérimentale et numérique d’un procédé de stockage de chaleur innovant intégré dans une centrale solaire thermodynamique


Titre : Étude expérimentale et numérique d’un procédé de stockage de chaleur innovant intégré dans une centrale solaire thermodynamique

 
Durée : 6 mois

 
Description de l’offre :

Le laboratoire PROMES, spécialiste reconnu dans le domaine de la conversion de l’énergie solaire à concentration, recherche un stagiaire (pour une durée de 6 mois) puis un doctorant ayant des compétences dans les domaines suivants : thermodynamique, génie énergétique, génie thermique, génie des procédés, modélisation numérique, transferts de chaleur.

Contexte scientifique et sujet :

Comme les autres technologies liées aux énergies renouvelables, le solaire à concentration souffre des problèmes liés à l’intermittence de la ressource. Cette dernière peut être gérée grâce à l’utilisation d’un système de stockage de chaleur, actuellement trop onéreux. La technologie de stockage thermocline est une solution prometteuse qui réduirait le coût du stockage thermique dans les centrales solaires de ce type.

En effet, il est théoriquement possible de stocker la même quantité d’énergie avec une seule cuve de ce type qu’avec les deux cuves généralement utilisées dans les centrales solaires. De plus, une partie du coûteux fluide de transfert peut être remplacée par des matériaux solides bon marché.

Ce travail de stage a pour but d’améliorer les performances et la compréhension de ce type de ce système .Cela passe par l’expérimentation et l’étude théorique d’une mini boucle solaire cylindro‑parabolique intégrant un stockage thermocline.

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Photos de la mini boucle solaire cylindro parabolique et du four solaire d’Odeillo

Ce prototype unique au monde (appelé Microsol-R) est constitué, de collecteurs cylindro-paraboliques d’une longueur totale de 36 m, d’un stockage de type thermocline, d’un générateur de vapeur et d’un groupe de puissance de type cycle organique de Rankine (ORC) d’une puissance électrique de 15 kWe.

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Schéma de principe du prototype Microsol-R

L’objectif du travail proposé est double :

Qualifier les performances du stockage thermocline rempli d’un matériau de garnissage issu de la vitrification de déchets et le comparer au cas d’un matériau de garnissage de référence (cf photo ci-dessous) ;

Développer une méthode d’optimisation de la géométrie du matériau de garnissage basée sur la minimisation d’entropie et une analyse thermodynamique 2nd principe.

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Photos du stockage thermocline (à gauche) et du matériau de garnissage de référence (billes d’alumine, à droite)

Le travail initié lors de ce stage sera poursuivi par une thèse à partir de l’automne 2018, financée par le projet ANR OPTICLINE.

 
Gratification de stage : Autour de 550€/mois

 

Contact et encadrement :

Quentin Falcoz : ;

Gilles Flamant :

Pierre Neveu :