Modélisation et simulation de trois bassins solaires à gradient de salinité à différentes solutions

Abstract

L’étang solaire est un bassin composé de trois couches d’eau de différentes salinités. Il est simultanément capteur et stockeur d’énergie solaire à l’inverse des autres systèmes qui captent mais ne stockent pas. Le but du présent travail est d’étudier l’influence de la nature du sel utilisé sur le profil vertical de la température. A cet effet, nous avons utilisé trois fûts identiques sous les mêmes conditions, mais contenant chacun une solution de sel différent, à savoir : NaCl, Na₂CO₃ et CaCl₂. Une simulation basée sur la résolution numérique de l’équation de la diffusion de la chaleur avec une des deux conditions aux limites variable a été effectuée et validée par un travail expérimental. L’intensité de la source a été évaluée statistiquement sur une période de 28 jours selon les données météorologiques fournies par la station des salines de la ville d’Annaba. Une concordance acceptable entre les résultats de simulation et des mesures de températures a été constatée.

Mots clés: Etang solaire – Distribution de la température – Température fonctionnelle– Propriétés des sels

Modelisation and simulation of three salinity gradient solar ponds with different media

The solar pond is composed of three different zones with different salinities. It is a simultaneously a collector and a solar energy storage device, unlike other systems that capture but do not store. The purpose of this work is to study the influence of the nature of the salt used on the vertical temperature profile. Three identical barrels were used under the same conditions; each contains a different salt solution, namely NaCl, Na₂CO₃ and CaCl₂. A simulation based on the numerical resolution of the heat diffusion equation with time varying boundary condition was performed and validated by experimental study. The radiation was assessed statistically over a period of 28 days according to weather station data provided by “Les Salines”, the meteorological station of Annaba. The simulation results agree well with the observed temperature measurements.

Key words: Solar pond - Temperature distribution – Operating temperature – Salt properties