L’installation nationale d’essais thermiques solaires et l’Université de l’Arizona s’associent pour le projet HelioCon

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Melon d’eau Installation nationale d’essais thermiques solaires est en partenariat avec Université de l’Arizona Professeur J. Roger Angel pour l’un des quatre projets qui Consortium Héliostat décerné l’année dernière. Le projet « Héliostats torsadés avec suivi en boucle fermée » vise à Département américain de l’énergie des objectifs de réduction des coûts des héliostats, d’innovation multiforme soutenue et d’amélioration des performances du champ solaire. Le projet est une extension d’un précédent. Projet financé par le DOE Développer un héliostat de forme variable avec un système de suivi en boucle fermée.

Le NSTTF testera le nouveau type d’héliostat du professeur Angel, conçu pour atteindre des concentrations de lumière solaire beaucoup plus élevées au niveau du récepteur tout au long de la journée. Sandia installera des prototypes d’héliostat à focale variable au NSTTF et évaluera ses performances, notamment la précision optique du miroir en fonction de l’orientation de suivi de l’héliostat, ainsi que la taille et la qualité de la tache solaire réfléchie tout au long d’une journée solaire. précision. Le test mesurera également les mêmes paramètres de performance pour un héliostat NSTTF standard afin de fournir une comparaison côte à côte. L’évaluation devrait mettre en lumière les améliorations possibles en termes de température et de performances économiques qui peuvent être obtenues grâce à la nouvelle conception d’héliostat de forme variable.

Les héliostats varient leur orientation pour réfléchir la lumière du soleil vers le récepteur à mesure que la position du soleil dans le ciel change au cours de la journée. Ils sont également conçus avec une courbure ou une courbure soigneusement définie pour concentrer la lumière sur le récepteur, obtenant ainsi une plus grande concentration et permettant des températures plus élevées. Cependant, des recherches antérieures ont montré qu’à mesure que la position du soleil change, l’angle de la lumière solaire par rapport à la surface du miroir change, ce qui entraîne une perte de focalisation et une dégradation de la concentration des héliostats standard à courbure fixe. Le professeur Angel et son équipe ont conçu un mécanisme à came passif qui fait varier automatiquement la courbure de l’héliostat lorsqu’il change d’orientation, garantissant ainsi que l’héliostat reste précisément focalisé sur le récepteur quel que soit l’angle de la lumière du soleil. Cette capacité améliorée peut aider le champ solaire à générer des températures très élevées (jusqu’à 1 500 °C) pendant une période plus longue.

Les données de ces tests seront utilisées pour modéliser les performances d’un champ d’héliostat de forme variable. On suppose que ces héliostats améliorent la productivité économique des héliostats utilisés pour remplacer les combustibles fossiles dans les applications de chaleur de processus industriels à haute température, notamment la fabrication de ciment, d’acier, d’hydrogène et d’autres produits chimiques.

Pour plus d’informations sur les héliostats rotatifs avec suivi en boucle fermée, veuillez contacter les chefs de projet. Professeur Roger Angel ou le Dr Randy Brost de Sandia.

En savoir plus sur lui Consortium Héliostat ou visitez le Installation nationale d’essais thermiques solaires et l’Université de l’Arizona Collège Wyant des sciences optiques en apprendre davantage sur Énergie solaire thermique concentrée.

Avec l’aimable autorisation de Laboratoires nationaux Sandia.