18 - LE SOLAIRE THERMODYNAMIQUE
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épaisse quasi verticale par écoulement en cataracte sur une tôle légèrement inclinée par rapport à la verticale. Cette tentative n’a pas eu de suite, sans doute du fait
de la dégradation chimique du sel provoqué par son contact cyclique avec de l’air
neuf lors de sa traversée du récepteur.
Le récepteur à métal fondu
L’intérêt d’utiliser un métal fondu comme fluide caloporteur vient de ce qu’il est très
bon conducteur de la chaleur et qu’en conséquence il présente des coefficients
d’échange thermique avec la paroi particulièrement favorables. De ce fait, un récepteur à métal liquide (typiquement le sodium) peut présenter au flux une surface bien
moindre que celle nécessaire à un récepteur à sel. Il pourra par exemple s’inscrire
directement dans le plan focal sans avoir besoin de se développer en cavité pour
augmenter ses surfaces d’échange. Une des conséquences de ce fait est que, à
puissance thermique égale, un récepteur à sodium présentera bien moins de pertes de charge qu’un récepteur à sel. La théorie indique également qu’il devrait être
plus économique à construire. Malheureusement, la pratique d’un métal aussi facilement inflammable impose de tels dispositifs de sécurité que les conclusions de
la théorie s’avèrent tout à fait exagérées. Si on y ajoute le fait que le développement
en cavité de la chaudière, qui renchérit le coût de l’appareil, peut néanmoins présenter un avantage du point de vue de son absorptivité et que le sodium est un
calostockeur très médiocre en comparaison du sel fondu, on peut conclure que
cette solution aux atouts brillants n’est guère prometteuse.
C’est à peu près l’opinion générale aujourd’hui, après qu’une centrale de ce type
ait été étudiée et construite à Almeria (centrale CRS de l’AIE), et qu’elle ait été partiellement détruite par un incendie de sodium.
Au-delà de toutes ces différences, la conception d’une telle chaudière répond aux
même critères que dans le cas précédent et met en œuvre à peu près les mêmes
solutions.
Le récepteur à air
Aucune centrale à tour n’a été construite autour de ce choix. Mais de nombreuses
propositions de chaudière à air haute température ont été faites dans l’ambition de
rendre possible la mise en œuvre d’un cycle combiné et de pouvoir profiter de ses
hauts rendements.
La plus élaborée de ces propositions, et de loin, est le concept « GAST » devenu
plus tard « PHOEBUS », étudié par les équipes allemandes de la DLR et ayant donné
lieu à l’étude détaillée d’au moins un projet. De plus, des expérimentations poussées
d’éléments de sa chaudière volumétrique ont été réalisées par l’équipe germanoespagnole d’Almeria. Bien que jamais mise en œuvre, cette variante de la filière est
souvent considérée comme une alternative crédible à la centrale à sel fondu et
mérite donc qu’on s’y arrête.
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épaisse quasi verticale par écoulement en cataracte sur une tôle légèrement inclinée par rapport à la verticale. Cette tentative n’a pas eu de suite, sans doute du fait
de la dégradation chimique du sel provoqué par son contact cyclique avec de l’air
neuf lors de sa traversée du récepteur.
Le récepteur à métal fondu
L’intérêt d’utiliser un métal fondu comme fluide caloporteur vient de ce qu’il est très
bon conducteur de la chaleur et qu’en conséquence il présente des coefficients
d’échange thermique avec la paroi particulièrement favorables. De ce fait, un récepteur à métal liquide (typiquement le sodium) peut présenter au flux une surface bien
moindre que celle nécessaire à un récepteur à sel. Il pourra par exemple s’inscrire
directement dans le plan focal sans avoir besoin de se développer en cavité pour
augmenter ses surfaces d’échange. Une des conséquences de ce fait est que, à
puissance thermique égale, un récepteur à sodium présentera bien moins de pertes de charge qu’un récepteur à sel. La théorie indique également qu’il devrait être
plus économique à construire. Malheureusement, la pratique d’un métal aussi facilement inflammable impose de tels dispositifs de sécurité que les conclusions de
la théorie s’avèrent tout à fait exagérées. Si on y ajoute le fait que le développement
en cavité de la chaudière, qui renchérit le coût de l’appareil, peut néanmoins présenter un avantage du point de vue de son absorptivité et que le sodium est un
calostockeur très médiocre en comparaison du sel fondu, on peut conclure que
cette solution aux atouts brillants n’est guère prometteuse.
C’est à peu près l’opinion générale aujourd’hui, après qu’une centrale de ce type
ait été étudiée et construite à Almeria (centrale CRS de l’AIE), et qu’elle ait été partiellement détruite par un incendie de sodium.
Au-delà de toutes ces différences, la conception d’une telle chaudière répond aux
même critères que dans le cas précédent et met en œuvre à peu près les mêmes
solutions.
Le récepteur à air
Aucune centrale à tour n’a été construite autour de ce choix. Mais de nombreuses
propositions de chaudière à air haute température ont été faites dans l’ambition de
rendre possible la mise en œuvre d’un cycle combiné et de pouvoir profiter de ses
hauts rendements.
La plus élaborée de ces propositions, et de loin, est le concept « GAST » devenu
plus tard « PHOEBUS », étudié par les équipes allemandes de la DLR et ayant donné
lieu à l’étude détaillée d’au moins un projet. De plus, des expérimentations poussées
d’éléments de sa chaudière volumétrique ont été réalisées par l’équipe germanoespagnole d’Almeria. Bien que jamais mise en œuvre, cette variante de la filière est
souvent considérée comme une alternative crédible à la centrale à sel fondu et
mérite donc qu’on s’y arrête.