Etude et optimisation des capteurs solaires photovoltaïques thermiques hybrides et de leur intégration dans des systèmes énergétiques de petite taille destinés aux prosommateurs - Ecole Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Etude et optimisation des capteurs solaires photovoltaïques thermiques hybrides et de leur intégration dans des systèmes énergétiques de petite taille destinés aux prosommateurs

Study and optimisation of hybrid photovoltaic thermal collectors and integration in small-scale prosumer energy systems

Résumé

In a hybrid photovoltaic thermal (PVT) collector the photovoltaic layer is not only producing electricity but also serves as a thermal absorber. In this research, a dynamic numerical model is proposed to simulate the heat exchange in the layers of the PVT panel. Next, a transient simulation of a small sized domestic household system was carried out in TRNSYS, comparing the system performance in Bucharest and Strasbourg. This research also investigated the impact of the variation of a number of thermal parameters on the electrical output of a PVT collector. An experimental study of a demo system from the UPB campus was also carried out. The economic overview of the PVT market revealed the fact that there is still a lack of standardisation at a European level, and lack of clarity regarding the classification of PVT collectors in the solar energy technologies. Overall, small scale PVT technology appears to be a promising solution for maximum solar energy conversion, with some significant benefits over the standard PV and thermal collectors, especially in the residential and urban sector.
Dans un collecteur thermique photovoltaïque hybride (PVT), la couche photovoltaïque ne produit pas seulement de l'électricité, mais sert également d'absorbeur thermique. Dans cette recherche, un modèle numérique dynamique est proposé pour simuler l'échange thermique dans les couches du panneau PVT. Ensuite, une simulation transitoire d'un système domestique de petite taille a été réalisée dans TRNSYS, comparant les performances du système à Bucarest et à Strasbourg. Cette recherche a également étudié l'impact de la variation d'un certain nombre de paramètres thermiques sur la puissance électrique d'un capteur PVT. Une étude expérimentale d'un système de démonstration du campus de l'UPB a également été réalisée. L'aperçu économique du marché PVT a révélé le fait qu'il existe encore un manque de normalisation au niveau européen, et un manque de clarté concernant la classification des capteurs PVT dans les technologies de l'énergie solaire. Dans l'ensemble, la technologie PVT à petite échelle semble être une solution prometteuse pour une conversion maximale de l'énergie solaire, avec des avantages significatifs par rapport aux capteurs photovoltaïques et thermiques standard, en particulier dans les secteurs résidentiel et urbain.
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ManoleBarbu_IoanaMadalina_2021_ED269.pdf (55.68 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03850452 , version 1 (13-11-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03850452 , version 1

Citer

Ioana-Mădălina Barbu. Etude et optimisation des capteurs solaires photovoltaïques thermiques hybrides et de leur intégration dans des systèmes énergétiques de petite taille destinés aux prosommateurs. Other. Université de Strasbourg; Universitatea politehnica (Bucarest), 2021. English. ⟨NNT : 2021STRAD032⟩. ⟨tel-03850452⟩
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