La start-up Cogenra Solar a développé un système de cogénération solaire capable à la fois de générer de l’électricité et de délivrer de l’eau chaude à partir d’un seul et même module.
Un prototype a d’ailleurs été installé dans un établissement vinicole situé dans le nord de la Californie. Concrètement, il combine des cellules solaires photovoltaïques classiques avec un système de récupération de la chaleur résiduelle. L’électricité générée alimente les équipements d’éclairage et d’embouteillage, tandis que l’eau chaude pourra être utilisée pour le lavage des cuves et des barriques.
Plusieurs miroirs paraboliques d’une longueur de 10 mètres et d’une largeur de trois mètres, bordés de miroirs, concentrent la lumière solaire sur deux bandes suspendues composées de cellules solaires en silicium monocristallin. Les miroirs paraboliques se trouvent au dessus de bras mécaniques qui se déplacent pour suivre l’astre solaire. La chaleur ainsi dégagée va chauffer un mélange de glycol et d’eau qui circule à travers un tuyau d’aluminium. La solution de glycol est introduite dans un échangeur de chaleur, où il réchauffe l’eau. L’eau chaude est ensuite injectée dans un réservoir, alors que la solution de glycol est refroidie avant d’être renvoyée à nouveau vers les panneaux solaires.
La mise en place de systèmes hybrides solaires similaires a échoué dans le passé car les cellules solaires avaient la fâcheuse tendance à surchauffer. C’est pourquoi Cogenra Solar utilise des capteurs pour surveiller leur température et un système de contrôle automatisé se charge de faire circuler le fluide plus rapidement pour éviter cet inconvénient.
Ces panneaux solaires "hybrides" seront en mesure de produire 50 kilowatts d’électricité, et l’équivalent de 222 kilowatts d’énergie thermique. Gilad Almogy, le PDG de Cogenra a déclaré : "ceci permettra de réduire de 45 à 50% l’utilisation de gaz naturel pour le chauffage de l’eau, et de répondre à environ 10% des besoins en électricité".
Cogenra prévoit d’installer son système de panneau solaire "hybride" chez les gros consommateurs d’électricité et d’eau. Vinod Khosla, milliardaire et co-fondateur de Sun Microsystems qui a investi 10,5 millions de dollars dans le projet, affirme de son côté que la technologie est remarquablement rentable.
Les cellules cilicium ne supportent pas la température Il serait plus logique d’utiliser le tellure de cadmium ou les tecnologies multicouches qui supportent beaucoup mieux les hautes températures et ne voient pas s’effondrer le rendement de conversion comme avec le silicium dés que la température dépasse 50 à 60° .
D’où le passage d’un fluide pour refroidir…
Il est clairement indiqué dans l’article que : « La mise en place de systèmes hybrides solaires similaires a échoué dans le passé car les cellules solaires avaient la fâcheuse tendance à surchauffer. C’est pourquoi Cogenra Solar utilise des capteurs pour surveiller leur température et un système de contrôle automatisé se charge de faire circuler le fluide plus rapidement pour éviter cet inconvénient ». Gràce à cela : -« Ces panneaux solaires « hybrides » seront en mesure de produire 50 kilowatts d’électricité, et l’équivalent de 222 kilowatts d’énergie thermique. Gilad Almogy, le PDG de Cogenra a déclaré : « ceci permettra de réduire de 45 à 50% l’utilisation de gaz naturel pour le chauffage de l’eau, et de répondre à environ 10% des besoins en électricité » -« . Eh bien, moi je trouve que cette hybridation PV-ECS est une excellente chose et,à mon avis,a un grand avenir. Et je remercie Enerzine de nous en avoir tenu informé. En espérant d’ailleurs qu’Enerzine nous donnera encore et bientot des nouvelles de la progression technique et surtout commerciale de cette fameuse hybridation PV-ECS(même sur son arrivée prochaine dans dans le batiment classique).Merci. Solars-a
Mais même à 50° ,ce qui est trés faible pour de l’eau chaude le rendement devient médiocre ( – 0,4% par degré sup à 25 ° ). Il serait idéal d’avoir de modules supportant des températures sup à 300°( il existe des cellules supportant de concentrations de 700 fois ) pour produire également de l’électricité par une turbine à vapeur . On aurait ainsi une production hybride avec des rendements trés élevés (18% par PV + 18% par thermodynamique + chaleur résiduelle pour l’eau chaude) Je parie que certains travaillent déjà là dessus .
Salut Michel123 A quel type de PV supportant des facteur de concentration du soleil de 700 fois sans perte de rendement fais-tu référence ? 18% par PV c’est élevé mais a quoi fais-tu référence quand tu mentionne 185 thermodynamique? Salutations,
En fait le photovoltaique à concentration peut arriver à des records de 1600 fois le soleil , mais à ce taux de concentration il faut évacuer la chaleur sinon le mécanisme risque de fondre. Pour ce qui est des meilleurs rendements de laboratore on arrive à 41% mais en pratique courante je n’ai donné que les chiffres de commercialisation (18% à 22%). Ci joint un article qui date de 2009: « » » – Communiqué Institut Fraunhofer – Les chercheurs de l’Institut allemand Fraunhofer pour les systèmes solaires ont battu un nouveau record : 41,1 % de rendement pour une cellule photovoltaïque à concentration. La lumière du soleil a été concentrée par un facteur de 454, et dirigée vers une cellule solaire multi-jonction de 5 mm² de surface. Celle-ci se compose de couches de phosphure de gallium-indium, d’arséniure d’indium et de gallium sur un substrat de germanium « » ». Pour ce qui est des rendements du solaire thermodynamique les meilleurs rendements donnent prés de 45% avec des conversions de chaleur – électricité par un système à gaz chauffés à 1000°(plus la température est haute , meilleur est le rendement ). Mais dans ce cas d’espèce avec un collecteur qui pourrait atteindre au mieux 400° , le rendement se situerait vers 18% (voire 15% avec toutes les pertes liées aux pertes thermiques + pompage et autres pertes diverses . ) Vous voyez que lorsque les nombreux problèmes techniques seront résolus on pourrait avoir des rendement de 40% à 50% électriques avec récupération de la chaleur résiduelle pour l’eau chaude .
C’est vrais qu’en toute logique le solaire à concetration se prete plus à la production de vapeur haute temperature afin de produire de l’elec via une turbine, mais l’idee d’utiliser dans le cas de cette ferne des cellules PV est bonne car les besoins en eau chaude necessite des temperature relativement « froide », et l’investissement doit etre moindre.