Types de fluides caloporteurs dans l’énergie solaire: eau, huiles thermiques, sels fondus, air et fluides organiques thermiques pour optimiser l’efficacité énergétique.
5 Types de Fluides Caloporteurs dans l’Énergie Solaire
Les systèmes d’énergie solaire utilisent des fluides caloporteurs pour transférer la chaleur capturée par les panneaux solaires ou les concentrateurs solaires vers un système de stockage de chaleur ou pour produire de l’électricité. Choisir le bon fluide caloporteur est crucial pour l’efficacité et la sécurité du système. Voici cinq types de fluides caloporteurs couramment utilisés dans les technologies solaires.
1. L’eau
L’eau est l’un des fluides caloporteurs les plus simples et les plus courants en raison de sa disponibilité, de son coût faible et de ses excellentes propriétés de transfert de chaleur. Cependant, l’eau a des limitations, notamment son point de congélation élevé (0°C) et son point d’ébullition bas (100°C à pression atmosphérique), ce qui peut restreindre son utilisation dans des conditions extrêmes.
2. Huiles Thermiques
Les huiles thermiques sont des fluides spécialisés conçus pour résister à des températures plus élevées que l’eau. Elles sont souvent utilisées dans les centrales solaires thermodynamiques où des températures élevées (jusqu’à 400°C) sont nécessaires. Les deux types principaux d’huiles thermiques sont les huiles minérales et les huiles synthétiques. Les huiles synthétiques, en particulier, ont une meilleure stabilité thermique et une plus longue durée de vie.
3. Mélanges de Sels Fondus
Les mélanges de sels fondus, tels que le nitrate de sodium (NaNO3) et le nitrate de potassium (KNO3), sont utilisés comme fluides caloporteurs dans les centrales solaires à concentration. Ces sels ont des points de fusion relativement élevés et peuvent rester liquides à des températures atteignant 565°C, ce qui les rend idéaux pour le stockage à haute température. Cependant, leur gestion peut être coûteuse en raison de leur corrosivité et des exigences de manipulation à haute température.
4. Air
L’air est un autre fluide caloporteur utilisé dans certains systèmes d’énergie solaire, notamment dans les tours solaires. L’air est avantageux en raison de sa disponibilité et de son absence de risque de corrosion. Toutefois, sa capacité calorifique est faible par rapport à d’autres fluides, nécessitant des volumes importants pour transférer la même quantité de chaleur.
5. Fluides Organiques Thermiques (MHD)
Les fluides organiques thermiques, également connus sous le nom de fluides MHD (moteur thermique à fluide organique), sont des composés organiques conçus pour des applications à moyenne température (jusqu’à 300°C). Ils sont utilisés dans des systèmes plus petits et distribués. Ils permettent une grande polyvalence et une manipulation plus sûre comparée à d’autres fluides de haute température.
En résumé, le choix du fluide caloporteur dépend des exigences spécifiques du système solaire et de ses conditions d’exploitation. Chacun de ces fluides présente des avantages et des inconvénients qui doivent être soigneusement pris en compte pour optimiser le fonctionnement et l’efficacité énergétique.
