Des capteurs solaires hybrides produisant chaleur et électricité

Une recherche menée par un professeur de génie mécanique du MIT, Evelyn Wang et Nenad Miljkovic, étudiant au MIT, pourrait permettre de concevoir une nouvelle génération de capteurs solaires hybrides produisant de la chaleur et de l’électricité à l’aide des mêmes capteurs solaires…

Les capteurs à énergie solaire concentrée utilisent des miroirs paraboliques pour concentrer l’énergie sur un tube de verre sous vide. Dans un système solaire de ce type, le fluide se transforme en vapeur ou eau chaude pour produire de l’énergie pouvant servir à chauffer une maison ou faire tourner une turbine, par exemple.

Le système proposé par les chercheurs du MIT diffère : un matériau thermoélectrique est ajouté au centre du tube. Il produit de l’électricité à l’aide d’une différence de température entre l’entrée et la sortie du tube.

En se servant du principe de thermosiphon que Wikipédia définit comme étant :

un système de pompage des fluides (gaz ou liquide) basé sur la dilatation et la poussée d’Archimède. Un thermosiphon se compose d’une chambre de chauffage du fluide, d’une entrée basse et d’un conduit vertical (cheminée) positionné en haut de cette chambre. Le fluide chauffé s’élève et sort de la chambre par la cheminée et aspire alors le fluide froid sortant du conduit bas.

Le fluide chauffé par le soleil, se déplace par  dilatation, sans aucune pompe, vers l’autre extrémité du tube en se réchauffant ou en se transformant en vapeur, selon les caractéristiques du système. Le matériau thermoélectrique produit de l’électricité, énergie résultante de la différence de température du fluide entre l’entrée froide et la sortie chaude.

Un modèle informatique a été conçu pour établir la meilleure combinaison thermosiphon, capteur thermoélectrique et capteur solaire.

Cette recherche pourrait permettre de concevoir des capteurs solaires pouvant fournir la chaleur et l’électricité requise pour une résidence et permettre aux centrales solaires d’accroître leur rendement énergétique.

Les chercheurs ont décrit les résultats de leur recherche dans un article publié dans la revue scientifique Solar Energy (PDF).

Référence

MIT

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