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491	Caractérisations optiques (LBIC, LBIV) et validation d’encres pour des cellules et des modules solaires photovoltaïques organiques / Optical characterizations (LBIC, LBIV) and validation of inks for organic photovoltaic cells and modules Garuz, Richard 22 September 2015 (has links) Les travaux de cette thèse sont en rapport avec la caractérisation de cellules solaires organiques et se déclinent suivant 3 axes :- Dans le cadre du projet IMPCELPHOTOR, nous avons développé un banc de caractérisation LBIC/LBIV permettant de cartographier des dispositifs OPV afin de visualiser et d’identifier les défauts de fonctionnement.- Dans le cadre du projet Européen SPrinTronics, nous avons travaillé sur l’amélioration des électrodes. Pour l’électrode collectrice d’électrons, nous avons sélectionné, testé et validé des encres métalliques à base de nanoparticules d’argent compatibles avec l’impression jet d’encre et permettant de réaliser des dispositifs OPV fonctionnels. Pour l’électrode collectrice de trous, nous avons testé des encres à base de nanofils d’argent et de nanotubes de carbone afin de remplacer l’ITO. Des résultats satisfaisants ont été obtenus avec une encre à base de nanofils d’argent. Cette dernière permet de réaliser des cellules semi-transparentes fonctionnelles sur verre et sur plastique. - Un travail sur l’aspect couleur d’un dispositif OPV a été mené au sein du projet PHASME. Nous avons mis en œuvre différentes techniques afin de modifier la couleur d’un dispositif OPV sans détruire ses performances photovoltaïques, le but étant de réaliser des modules polychromes. Nous avons développé simultanément un logiciel de colorimétrie permettant de contrôler et de prévoir le rendu de couleur dû à l’ajout de filtre coloré sur le dispositif OPV. / The work of this thesis is related to the characterization of organic solar cells and is structured in three independant parts :- Within the IMPCELPHOTOR project, we developed an experimental bench based on LBIC/ LBIV mapping, in order to visualize and identify defects within OPV device and modules.- Within the European SPrinTronics project, we worked on the improvement of OPV electrodes. For the top electrode, we selected, tested, and validated metallic inks based on silver nanoparticles compatible with inkjet printing. For the bottom electrode, we tested silver nanowires and carbon nanotubes inks to replace ITO. Satisfactory results have been obtained with an ink based on silver nanowires, which allowed us to obtain functional semi-transparent cells on glass and plastic.- Within the PHASME project, we worked on the visual aspect of a coloured OPV device. We implemented various strategies to change the color of an OPV device without altering its photovoltaic performance, the aim being to achieve full color modules. Simultaneously, we developed a colorimetric software to control and predict the color rendering on the final device (OPV plus filter). Cellule solaire organique (OPV) Caractérisation optique LBIC/LBIV Électrodes semi-transparentes Encres métalliques Nanoparticules et nanofils d’argent Couleur Filtrage Logiciel de colorimétrie Organic solar cell (OPV) Optical characterization LBIC/LBIV Electrodes Metallic inks Color Filter Colorimetry software 621.381 5
492	Étude expérimentale d'une installation de micro-cogénération solaire couplant un concentrateur cylindro-parabolique et un moteur à cycle de Hirn / Experimental study of a micro combined solar heat and power unit composed of a solar parabolic trough collector coupled to a Hirn cycle engine Bouvier, Jean-Louis 02 December 2014 (has links) L’objectif de cette thèse est d’étudier expérimentalement les performances énergétiques d'une installation de micro-cogénération solaire. Le prototype réalisé est constitué d'un concentrateur cylindro-parabolique associé à un moteur à vapeur fonctionnant suivant un cycle de Hirn (Rankine avec surchauffe). Les originalités de ce projet sont l’utilisation de l’énergie solaire, renouvelable et inépuisable mais intermittente, la génération directe de vapeur au sein d'un concentrateur de taille réduite (46,5 m²), le système de suivi solaire sur deux axes et le couplage à un moteur à piston non lubrifié. La première partie de l'étude porte sur le concentrateur seul. Son fonctionnement est étudié sur deux journées types (ensoleillée et nuageuse) et son rendement thermique est évalué. La dynamique du système est également abordée notamment par l'étude de sa réponse à des perturbations. Une régulation de type boucle ouverte a été mise en place et validée. La seconde partie concerne la caractérisation du moteur seul. Des essais ont été menés avec une puissance de source chaude stable puis variable. À partir des résultats obtenus, un modèle empirique est développé, puis exploité dans le cadre d'une étude paramétrique du moteur. Cette étude montre l'influence importante du ratio de pression et de la vitesse de rotation sur le rendement. Dans la dernière partie, les performances globales (rendement, puissances électrique et thermique produites) du micro-cogénérateur sont évaluées. Des essais à pression et à vitesse régulées sont présentés. A partir de cartographies de fonctionnement réalisées à l’aide d’un modèle empirique, une régulation basée sur l'utilisation d'un by-pass est alors mise en place, puis testée. / The objective of this thesis is the experimental study of the energy performances of a micro combined solar heat and power (micro-CHP) unit. The prototype is composed of a solar parabolic trough collector coupled to a Hirn (superheated Rankine) cycle engine. The originalities of this project are the use of solar energy which is renewable and inexhaustible but intermittent, the direct steam generation with a reduced size parabolic trough collector (46.5 m²), the two axis tracking system and the coupling with an oil-free reciprocating steam engine. The first part of this study is focussed on the solar collector. Thermal performances under sunny and cloudy conditions are presented and the thermal efficiency is evaluated. The system dynamic is also investigated through the characterization of the inertia as well as a study of its response to perturbations. Then a control strategy is set up and validated. The second part deals with the characterization of the engine. Tests have been performed with a stable and variable heat source power. From these tests, an empirical model has been developed and used in a parametrical study. This study shows the significant influence of the pressure ratio and of the rotational speed on the efficiency of the engine. In the last part, global performances (efficiency, output thermal and electrical powers) of the entire micro-CHP unit are evaluated. Tests with controlled pressure and speed are presented. From operating maps established from an empirical model, a control strategy based on the use of a by-pass is set up and tested. Micro-cogénération Énergie solaire thermique Concentrateur cylindro-parabolique Expérimentation Génération directe de vapeur Moteur à vapeur Cycle de Rankine Cycle de Hirn Bâtiment Solar thermal energy Parabolic trough collector Experimentation Direct steam generation Steam engine Rankine cycle Hirn cycle Buildings
493	Les énergies renouvelables dans l’agriculture de la Charente-Maritime : l’émergence en milieu rural d’un nouveau moteur du développement économique et social non dépourvu d’incidences sur l’environnement local. / Renewable energies in the agricultural field in Charente-Maritime : the rise in rural areas of new impulse in the economic and social development , with mixed impacts on local environment Joubert-Garnaud, Carole 02 December 2010 (has links) Cette thèse porte sur la place nouvellement attribuée aux énergies renouvelables dans un département français encore largement rural, la Charente-Maritime, alors que commence à se poser, ici comme ailleurs, la question du changement climatique et celle de l’épuisement des énergies fossiles dans un contexte privilégiant de plus en plus la mise en place de mesures de protection de l’environnement. La thèse passe en revue les différentes énergies renouvelables d’ores et déjà produites et utilisées en Charente-Maritime ou dont la mise en œuvre est envisagée (hydroélectricité, solaire, éolien, énergie issue de la biomasse). Plusieurs exemples précis d’exploitations agricoles impliquées dans la production et la consommation de ces nouvelles énergies sont longuement présentés. La thèse s’intéresse également au potentiel de développement de ces énergies, à leurs retombées sur l’environnement et à la façon dont elles sont perçues, tant par les agriculteurs que les élus locaux, les responsables d’associations ou les habitants en général. Il apparaît clairement que la politique de développement des énergies renouvelables actuellement menée en Charente-Maritime est incitative, tout particulièrement en ce qui concerne l’énergie solaire et la biomasse énergie au profit desquelles les aides régionales et départementales sont importantes (mise en œuvre d’une filière locale bois – énergie dans le pays Saintonge Romane). Par contre, l’édification de parcs éoliens est freinée par les pouvoirs publics en raison de leur trop fort impact paysager dans un département à vocation touristique affirmée. La thèse montre, en fin de compte, que le bilan environnemental que l’on peut tirer de toutes ces innovations apparaît mitigé : le recours aux énergies renouvelables réduit un peu la dépendance des campagnes charentaises à l’égard des énergies fossiles, mais l’impact environnemental direct de ces nouvelles sources d’énergie apparaît ambigu et pour le moins contrasté. L’étude, quoique conduite dans un cadre territorial relativement restreint, est néanmoins largement représentative des transformations en cours dans les campagnes françaises, voire européennes, les particularités locales et nationales ayant été clairement soulignées. / This thesis deals with the newly role given to the renewable energies in a still rural French area, The Charente Maritime, while here and there, two issues are at stake : the question of climate change as well as the dramatic decrease of fossil energy stocks, in a period more and more turning towards the implementation of environment protection measures.Our research makes a review of the different renewable energies. Firstly the ones already produced and used in Charente Maritime, secondly the ones whose implementation is planned and eventually those which are in a state of project. (hydroelectric, solar, wind and biomass energies). The thesis is also about the potential of these energies expansion, about their consequences on environment, and in the way farmers, local representatives, association leaders and inhabitants view them.As a conclusion the thesis shows that environment results that we can draw from all these innovations is mixed : while the use of renewable energies reduce a little the dependence of Charentaises countries from fossil energies, the direct environment impact of these new energy sources appears ambiguous and especially contrasted. The study has been made in a quite little geographical area. It is all the same representative of the current changes in the French as well as the European countryside, the local and national specificities having been clearly underlined. Energies renouvelables Biomasse énergie Énergie éolienne Énergie solaire Changement climatique Territoire rural Agriculture Autonomie énergétique Environnement Développement local Multifonctionnalité agricole Charente-Maritime Poitou-Charentes Renewable energy Biomass energy Wind energy Solar energy Climate change Rural areas Agriculture Energy autonomy Environment Local development Agricultural multifonctionality Charente-Maritime Poitou-Charentes
494	L'interface photosphère solaire/chromosphère et couronne : apport des éclipses et des images EUV / The solar interface photosphere/chromosphere and corona : contributions of eclipses and EUV filtergrams Bazin, Cyrille 10 October 2013 (has links) Les régions d’interface du Soleil de la photosphère à la chromosphère et au delà de la basse couronne ont été étudiées à partir des spectres éclairs. Les éclipses sont les plus adaptées à ce type d’observation, car l’occultation a lieu en dehors de l’atmosphère terrestre et sont exemptes de lumière parasite. Les images Extrême-UV des régions du limbe obtenues récemment dans l’espace sont analysés avec des modèles hydrostatiques à une dimension, comme les modèles VAL, mais cette méthode ne tient pas compte du phénomène d’émergence du champ magnétique, associé au réseau chromosphérique qui est responsable de: i) les spicules et le milieu interspiculaire, ii) les jets coronaux et macrospicules. Un saut de température de 0.01 à 1 MK est observé autour de 2 Mm d’altitude plus loin, et produit plus loin le flot du vent solaire permanent. Le processus de chauffage responsable du saut de température et la source du vent solaire ne sont pas encore compris. Dans cette thèse, nous traitons ces problèmes à partir de spectres éclairs récents réalisés avec les technologies actuelles de détecteurs CCD rapides, images d’éclipse en lumière blanche et des images EUV obtenues avec des instruments de missions spatiales. Nous illustrons les mécanismes des émissions des raies à faible potentiel de première ionisation (FIP) présents dans les basses couches de l’atmosphère solaire. Nous identifions plus précisément les raies à bas FIP à la fois dans les interfaces, à l’intérieur et en dehors des protubérances. Nous caractérisons en détail les enveloppes d’hélium et la région de l’interface solaire. Nous discutons de l'enrichissement de la couronne en éléments low FIP. / The solar interface region from the photosphere to the chromosphere and to the lower corona has been studied using flash spectra obtained during solar total eclipses. Eclipses are very favourable for this type of observation as the occultation takes place outside the Earth atmosphere and are free of parasitic scattered light. Independently, EUV filtergrams of the limb region obtained in space were analyzed using one dimensional hydrostatic models like the VAL models but this method ignores the ubiquitous magnetic field emergence phenomenon associated with the chromospheric network and responsible for: i) spicules and interspicular regions, ii) coronal jets and macrospicules. The components of the solar interface region are dynamical and different type of waves and magnetic reconnections are suggested to be at work. A jump of temperature from 0.01 to 1 MK is observed near the 2 Mm heights and higher, further producing a permanent solar wind flow. The heating processes responsible for this temperature jump and for the flow are not yet fully understood. In this thesis, we reconsider these problems on the basis of original, superior flash spectra which benefit from present technology such as CCD detectors, white light (W-L) eclipse images and new EUV images obtained with space-borne instruments. We illustrate the mechanisms of low First Ionisation Potential (FIP) emission lines present in the low layers of the solar atmosphere and interfaces. We identify more precisely low FIP lines both inside and nearby prominences. We characterize in detail the He shells and the solar interface region. We discuss the enrichment of low FIP elements in the corona. Spectres éclairs Éclipses totales de Soleil Interface photosphere – couronne Chromosphere Raies helium ionisé Bord solaire Spectre continu Formation des raies Bas potentiel d’ionisation Réseau-objectif Échelles de hauteurs Inversion d’inté Flash spectra Total solar eclipses Photosphere-corona interface Ionized helium lines Solar edge Continum spectrum Lines formation First ionisation potential Grating objective Scale height Abel inversion integration Hydrostatic temperature
495	Développement des dispositifs à base des nanofils III-V pour le photovoltaïque / Developments of devices based on III-V nanowires for photovoltaics Ali Ahmed, Ahmed 04 December 2018 (has links) Depuis une vingtaine d’année les nanofils des semiconducteurs suscitent un intérêt majeur pour des applications diverses grâce à leurs propriétés optoélectroniques particulières. Dans le domaine du photovoltaïque ils présentent aussi un atout majeur. La combinaison du fort coefficient d’absorption des semiconducteurs III-V et le faible coût des substrats de silicium permettraient la réalisation des cellules photovoltaïques à faible coût et à haut rendement. C’est dans ce contexte que s’est déroulé cette thèse qui visait le développement des dispositifs à base des nanofils III-V pour le photovoltaïque. Dans une première partie, les techniques de nanofabrication pour la réalisation des dispositifs à base d’ensemble de nanofils pour les cellules photovoltaïques sont présentées. Ensuite, la fabrication et la caractérisation de dispositifs à base d’ensembles de nanofils de GaN pour les applications photovoltaïque sont permis d’ouvrir la voie au développement des cellules solaires tandems d’InGaN⁄Si. Dans la suite des travaux on a étudié la croissance des nanofils de GaAs du type cœur-coquille sur Si ainsi que les étapes technologiques pour la fabrication des dispositifs à base d’ensemble de nanofils dans l’optique de préparer le terrain pour la réalisation d’une cellule tandem III-V sur Si. Enfin la croissance et la caractérisation électro-optique des nanofils contenant des jonctions axiales de GaAsP crus par la méthode VLS-EJM a permis de déterminer le type de dopage et l’optimisation de la structure en vue d’obtenir un effet photovoltaïque. / Over the past twenty years, semiconductor nanowires have attracted major interest for various applications thanks to their particular optoelectronic properties. The combination of the high absorption coefficient of the III-V semiconductors and the low cost of the silicon substrates would allow the realization of photovoltaic cells at low cost and high efficiency. It is in this context that this thesis was developed which focused on the development of devices based on III-V nanowires for photovoltaics. In a first part, the nanofabrication techniques for the realization of devices based on set of nanowires for photovoltaic cells are presented. Next, the fabrication and characterization of devices based on GaN nanowire arrays for photovoltaic applications is paving the way for the development of InGaN / Si tandem solar cells. In the following, we studied the growth of core-shell GaAs nanowires on Si as well as the technological steps for the fabrication of nanowire-based devices in order to prepare the ground for the realization of a tandem III-V cell on Si. Finally, the growth and electro-optical characterization of the nanowires containing axial junctions of raw GaAsP by the VLS-EJM method made it possible to determine the type of doping and the optimization of the structure in order to obtain a photovoltaic effect. Semiconducteurs III-V Nanofabrication Photovoltaïques GaN Cellule solaire tandem InGaN/Si Nanofil GaAs coeur/coquille Mode VLS-EJM Jonction axiale GaAsP Semiconductors III-V Nanofabrication Photovoltaics GaN InGaN/Si tandem solar cell GaAs nanowires core/shell VLS-EJM mode GaAsP axial junction
496	Public policies for the development of solar photovoltaic energy and the impacts on dynamics of technology systems and markets / Les politiques de développement du solaire photovoltaïque et leurs impacts sur les dynamiques des technologies et des marchés Yu, Hyun Jin Julie 22 June 2016 (has links) Le marché des systèmes photovoltaïques a connu une forte croissance cette dernière décennie soutenue par des actions politiques favorables dans un contexte de transition énergétique. Pourtant, malgré ces conditions bénéfiques, le marché mondial du PV a paradoxalement traversé une période chaotique rencontrant des problèmes de surproduction, une crise industrielle et des différends commerciaux durable entre pays. Cette thèse part de ces problématiques et tente de comprendre les politiques publiques PV et les impacts sur la dynamique des technologies et des marchés. Afin de préciser ces questions, une approche systémique est utilisée pour fournir une compréhension correcte des mécanismes généraux des politiques publiques PV. Une vue d’ensemble systémique concrète de ces mécanismes est construite sur la base d’analyses théoriques et historiques en définissant les variables clés et le contexte. Une analyse rétrospective utilisant des mappings construits pour l’occasion est conduite afin de cerner les limites et défis critiques du secteur PV ainsi que les facteurs de risque. Cette thèse montre également la façon dont la nature du contexte politique change en liaison avec la dynamique du secteur PV. La thèse met en évidence que la dynamique nationale a été brisée par l’entrée de la Chine sur le secteur PV. La thèse propose au final des orientations stratégiques pour le développement du PV selon deux dimensions, nationale et internationale. Au niveau national, la thèse s’intéresse à l’autoconsommation PV en tant que manière naturelle d’utiliser l’énergie PV dans le système électrique. Cette analyse implique un changement de nature des politiques PV dans le futur. Pour terminer, afin de résoudre la crise industrielle actuelle, la thèse présente des possibilités d’actions internationales en collaboration pour créer une nouvelle demande PV dans le contexte international en recherchant des bénéfices économiques et environnementaux au niveau mondial. / Solar PV systems have experienced strong market growth over the last decade supported by favorable political reactions in the energy transition context. However, despite these favorable conditions, paradoxically, the global PV market recently went through a chaotic time encountering the overproduction issue, the industry crisis and the long-lasting trade disputes. This thesis started from these problematics to understand the PV public policies and the impacts on dynamics of technology systems and markets. In order to define those issues, a systemic approach is taken to provide an accurate comprehension of the overall mechanisms of PV public policies. The concrete systemic vision of PV policy mechanisms is constructed based on theoretical and historical analysis by defining key variables and the context. A retrospective analysis using the proposed mapping tools is conducted to understand critical limits and challenges of PV development and to identify risks factors in the sector. This thesis also demonstrates how the nature of policy context changes in combined with the dynamic feature of the PV sector. Our analysis highlights the nationwide PV policy dynamics was broken with the arrival of China in the PV sector. This thesis eventually proposes strategic orientations of PV development at the two dimensions from both national and international perspectives. At the national level, this thesis discusses on PV self-consumption as the natural way of PV power use in the electricity system. This analysis implies a change in the nature of PV policies in the future. Next, as a response to the current global industry crisis, the thesis proposes opportunities of international collaborative actions to create new PV demand in the international context in pursuit of global economic and environmental benefits. Coopération internationale Commerce international Mondialisation Dynamiques de marché Analyse prospective Intégration PV Mécanismes de politique PV Autoconsommation PV Énergies solaires Économie du solaire PV Commerce stratégique Approche systémique International cooperation International trade Globalization Market dynamics Prospective analysis PV integration PV policy mechanisms PV self-Consumption Solar energies Solar PV economics Strategic trade theory Systemic approach 333.79
497	Advanced strategies for ultra-high PV efficiency / Stratégies avancées pour des systèmes photovoltaïques ultra-performants Zeitouny, Joya 14 December 2018 (has links) La limite théorique de rendement des cellules photovoltaïques simple-jonction est de l’ordre de 33% d’après le modèle de Shockley-Queisser, ce qui reste éloigné de la limite de Carnot, prédisant une limite maximale de conversion énergie solaire → électricité de 93%. L’écart important entre ces deux limites découle des pertes intrinsèques, essentiellement liées à la conversion inefficace du spectre solaire et à la disparité entre les angles solides d’absorption et d’émission. Pour surmonter ces pertes et se rapprocher de la limite de Carnot, trois stratégies sont envisagées dans cette thèse : les cellules multi-jonction àconcentration, la combinaison de la concentration et de la restriction angulaire et les systèmes hybrides PV/CSP. Chacune de ces stratégies est limitée par des mécanismes qui dégradent leur performance.L’objectif de cette thèse est donc de comprendre dans quelle mesure les différents mécanismes limitants sont susceptibles d’affecter les performances des différentes stratégies étudiées, et d’optimiser l’architecture des cellules dans le but d’accroitre leur efficacité de conversion. Dans ce but, un modèle détaillé de cellule solaire tenant compte des principaux mécanismes limitant a été développé. Un outil d’optimisation par algorithme génétique a également été mis au point, afin d’explorer l’espace des différents paramètres étudiés pour identifier les conditions d’opération optimales. Nous démontrons l’importance majeure que revêt l’adaptation des propriétés optoélectroniques des matériaux utilisés aux conditions opératoires, que ce soit dans le cas des cellules solaires à concentration endurant des pertes résistives significatives, ou encore dans le cas de cellules solaires fonctionnant à des niveaux de températures très supérieurs à l’ambiante. Enfin, nous avons déterminé l’effet des principaux facteurs limitant que constituent les pertes résistives et les recombinaisons non-radiatives sur les cellules solairessimultanément soumises au flux solaire concentré et à la restriction angulaire du rayonnement émis. / The maximum efficiency limit attainable with a single-junction PV cell is ~ 33% according to the detailed balance formalism (also known as Shockley-Queisser model), which remains far from the Carnot limit, predicting a solar to electricity efficiency upper value of 93%. The large gap between both limits is due to intrinsic loss mechanisms, including the inefficient conversion of the solar spectrum and the large discrepancy between the solid angles of absorption and emission. To overcome these losses and get closer to the Carnot limit, three different strategies are considered in this thesis: concentrated multi-junction solarcells, the combination of solar concentration and angular confinement, and hybrid PV/CSP systems. Each strategy is inherently limited by several loss mechanisms that degrade their performances. The objective of this thesis is, hence, to better understand the extent to which these strategies are likely to be penalized by these losses, and to tailor the cell properties toward maximizing their efficiencies. To address these questions, a detailed-balance model of PV cell accounting for the main loss mechanisms was developed. A genetic-algorithm optimization tool was also implemented, aiming at exploring the parameter space and identifying the optimal operation conditions. We demonstrate the uttermost importance of tailoring the electronic properties of the materials used with both multi-junction solar cells undergoing significant series resistance losses, and PV cells operating at temperature levels exceeding ambient temperature. We also investigate the extent to which series resistances losses and non-radiative recombination are likely to affect the ability of PV cells simultaneously submitted to concentrated sunlight and angular restriction of the light emitted by band-to-band recombination. Photovoltaïque concentré (CPV) Concentration solaire Cellules solaires multi-jonctions Confinement angulaire Limite radiative Systèmes hybrides PV/CSP Pertes résistives Rendement de fluorescence externe (ERE) Haute température Concentrated photovoltaic (CPV) Solar concentration Multi-junction solar cells Angular confinement Radiative limit Resistive losses External radiative efficiency (ERE) High temperature Hybrid PV/CSP systems 670 620
498	Analyse, conception et expérimentation de procédés de stockage thermique résidentiel de longue durée par réaction thermochimique à pression atmosphérique / Seasonal storage of solar energy by thermochemical reactions at atmospheric pressure for household applications Marias, Foivos Epameinondas 29 January 2015 (has links) Les travaux présentés dans ce manuscrit de doctorat s'inscrivent dans la thématique du stockage inter-saisonnier de l'énergie solaire thermique pour l'habitat et le tertiaire (eau chaude sanitaire et chauffage). Le stockage thermochimique en air humide est une des solutions les plus prometteuses, en particulier avec un réacteur à lit fixe. Le bromure de strontium et l'alun de potassium ont été sélectionnés comme réactifs pour leurs caractéristiques énergétiques lors de réactions d'hydratation et de déshydratation. L'étude est constituée d'avancées théoriques, de nombreuses expérimentations et d'un modèle numérique détaillé. Une étude thermodynamique a démontré l'existence d'une droite de charge qui relie les conditions d'entrée et de sortie de l'air humide au passage du réactif. Les équations régissant les réactions chimiques, les transferts massiques et thermiques et la conservation de la quantité de mouvement ont été établies et un modèle numérique monodimensionnel couplant ces phénomènes a été développé. Des essais sur différents échantillons des deux sels et pour divers conditions opératoires ont été effectués dans le but de comprendre les phénomènes physico-chimiques ainsi que pour valider l'étude théorique et le modèle numérique. / This PhD thesis focuses on seasonal solar thermal energy storage for household applications such as production of heat and domestic hot water. Thermochemical storage was chosen for that purpose. The specific solid/gas reactions with water vapor, also called hydration/dehydration reactions, were used with a multi-scale global approach. The level of the reactor was identified as the critical level of that multi-scale approach. As a consequence, the integrated fixed-bed reactor technology in a moist air open loop system was adopted. A theoretical, experimental and numerical methodology was used for the study where strontium bromide and potassium alum salts were chosen as reactive materials. The corresponding reactions are: + 5 (H2O) ↔ (with Δhr=67.4 kJ/molwater and Δsr=175 J/K.molwater) + 9 (H2O) ↔ < KAl(SO4)2.12H2O > (with Δhr=44.2 kJ/molwater and Δsr=109.8 J/K.molwater) The first salt exhibits very good thermochemical properties. On the other hand, the main advantages of potassium alum are its low cost and the fact that it presents no sanitary risk. More than 30 cycles with 3 different samples of potassium alum and more than 25 cycles with 4 samples of strontium bromide under various stationary and dynamic operating conditions were carried out in order to understand the phenomena. The main experimental results were the following ones: • A very good stability and reproducibility of physical and chemical phenomena was observed for both materials. • A thermal reaction front was also observed. • A thermal hysteresis for both salts was found. • Based on that last observation a theoretical equation named charge-discharge line was developed. Experimental results with both salts validate the charge-discharge line theory. • A correlation between reaction kinetics, temperature rise due to the reaction, power of the reaction and the operating conditions was observed. The criterion for that correlation is the affinity of the reaction. A proportional correlation between affinity and reaction kinetics, temperature rise and power of the reaction was observed. • Spontaneous hydration and over-hydration reactions do not produce any particular difficulties or problems. • Pressure drop through the reactor and evolution of salts volume were also measured. Experimental energy density was measured in the range of 350 kWh/m3 for strontium bromide and 240 kWh/m3 for the potassium alum. • In general, strontium bromide is a very good candidate material for seasonal storage, while potassium alum cannot provide satisfying temperature rise and power. The equations governing those phenomena were also established and used to develop a 1D numerical model with partial differential equations coupling chemical phenomena, mass and thermal transfer phenomena and momentum conservation. Verification, validation and confirmation of this model under a very large range of operating conditions were carried out based on the experimental results of strontium bromide. A total of 19 different test cases were studied in order to validate the numerical model. The effect of humidity, temperature, quantity of reactive material and air flow were studied both for stationary and dynamic conditions. The numerical model was able to provide very satisfying results. Stockage d’énergie thermique Stockage de chaleur Énergie solaire Stockage inter-saisonnier Stockage longue durée Thermochimie Chimisorption Alun de potassium Bromure de strontium Lit fixe Réacteur solide/gaz Système ouvert Air humide Expérimentation Modélisation Thermal energy storage Solar energy Seasonal storage Long-terme storage Thermochemistry Chemisorption Strontium bromide Potassium alum Fixed-bed reactor Packed bed reactor Solid/gas reactor Open mode Moist air Experiments Numerical simulation Numerical model 620
499	Contribution to the DC-AC conversion in photovoltaic systems : Module oriented converters / Contribution à l’étude de la conversion DC-AC dans des systèmes photovoltaïques : Convertisseurs orientés au module PV Lopez Santos, Oswaldo 06 February 2015 (has links) Ces dernières années, un intérêt croissant pour les systèmes électroniques de puissance a été motivé par l'émergence de sources d'énergie distribuées et renouvelables raccordées aux réseaux électriques. Dans ce contexte, la nécessité de topologies de faibles puissances alimentées par quelques modules photovoltaïques, en évitant l'utilisation de transformateurs, a ouvert l'étude de convertisseurs spéciaux et l’étude des stratégies de commande associées afin d’assurer la stabilité, la fiabilité et un rendement élevé du dispositif. Une possible solution est d’utiliser un dispositif générique connu dans la littérature scientifique et commerciale comme « micro-onduleur » ou «convertisseur intégré au module » qui avec le module photovoltaïque définit un produit « plug and play » appelé "module AC".Ce travail est consacré à l'étude d'un micro-onduleur monophasé avec deux étapes sans transformateur raccordée au réseau. La topologie proposée est composé d’un convertisseur DC-DC non isolé élévateur avec un gain quadratique et un onduleur réducteur lié au réseau connectés en cascade. Le convertisseur DC-DC extrait en permanence la puissance maximale du module photovoltaïque malgré les changements dans les conditions environnementales. L'étape DC-AC injecte la puissance extraite par l'étape DC-DC dans le réseau et assure un niveau élevé de qualité de l’énergie. Les efforts de recherche de ce travail sont concentrés sur la mise au point de commandes utilisant comment base, la théorie de contrôle par mode de glissement, qui conduit à une mise en œuvre simple avec une description théorique complète validée á partir de simulations et expérimentations.Après avoir décrit l'état de l’art dans le premier chapitre, le manuscrit est divisé en quatre chapitres, qui sont dédiés respectivement à l’algorithme de recherche du point de puissance maximale (MPPT), á l’étape de conversion DC-DC, á l'étape de conversion DC-AC et finalement au micro-onduleur complet. Un nouvel algorithme de recherche extrémal du point de puissance maximale est développé (SM-ESC). Pour la étape DC-DC, le convertisseur élévateur quadratique avec seulement un interrupteur contrôlé est étudié utilisant le concept de résistance sans perte par mode de glissement (de l’acronyme anglais : Sliding-Mode Loss-Free-Resistor – SM-LFR) afin d’obtenir un gain de tension élevé avec un fonctionnement sûr et compatible avec l’algorithme MPPT. Pour la étape DC-AC, le convertisseur de pont complet est contrôlé comme un onduleur de source de puissance (de l’acronyme anglais : Power Source Inverter - PSI) en utilisant une commande par mode de glissement qui poursuit une référence sinusoïdale de courant de sortie. Cette commande est complétée par une boucle de régulation de la tension du bus DC qui assure une haute qualité d’énergie injectée dans le réseau. Enfin, les trois étapes constitutives sont fusionnées pour obtenir un micro-onduleur complètement contrôlé par la technique de mode de glissement, ce qui constitue le principal résultat et contribution de cette thèse. / These last years, a growing interest in power electronic systems has been motivated by the emergence of distributed renewable energy resources and their interconnection with the grid. In this context, the need of low power topologies fed by a few photovoltaic modules avoiding the use of transformers opens the study of special converters and the associated control strategies ensuring stability, reliability and high efficiency. A resulted generic device known in the commercial and scientific literature as “microinverter” or “module integrated converter” performs a plug and play product together with the PV module called an “AC module”.This work is devoted to the study of a transformer-less single-phase double-stage grid-connected microinverter. The proposed topology has a non-isolated high-gain boost type DC-DC converter and a non-isolated buck type DC-AC converter connected in cascade through a DC bus. The DC-DC converter permanently extracts the maximum power of the PV module ensuring at the same time a good performance coping with power changes introduced by the change in the environmental conditions. The DC-AC stage injects the power extracted by the DC-DC stage into the grid ensuring a high level of power quality. The research efforts focus on the involved control functions based on the sliding mode control theory, which leads to a simple implementation with a comprehensive theoretical description validated through simulation and experimental results.After giving the state-of-the-art in the first chapter, the manuscript is divided into four chapters, which are dedicated to the Maximum Power Point Tracking (MPPT), the DC-DC stage and its control, the DC-AC stage and its control and the complete microinverter. A new Extremum Seeking Control (ESC) MPPT algorithm is proposed. The single-switch quadratic boost converter is studied operating as a Loss-Free-Resistor (LFR) obtaining a high DC output voltage level with a safe operation. The full-bridge converter is controlled as a Power Source Inverter (PSI) using a simple sliding-mode based tracking law, regulating the voltage of the DC bus and then ensuring a high power quality level in the grid connection. Finally, the three building blocks are merged to obtain a sliding mode controlled microinverter constituting the main result and contribution of the work Générateur photovoltaïque Energie solaire photovoltaïque Convertisseur électronique de puissance Commande par mode de glissement Résistance libre de pertes Recherche du point de puissance maximale Régulation extrémal Onduleur raccordé au réseau Micro-onduleur Photovoltaic generator Sliding-mode control Loss-free-resistor Maximum power point tracking Extremum seeking control Power sourced inverters Modelling of power converters Grid-connected inverter Micro-inverter High-gain DC-DC converter Power Electronics Converter Photovoltaic solar energy 629.8 621
500	Recherches sur le système de représentations symboliques de l’art néolithique aux textes des pyramides- Origines et formation des éléments de la religion solaire de l’Egypte antique / Research on the symbolic representations system in Egypt from Neolithic art to the pyramid texts.- Origin and formation of solar religion elements in pharaonic Egypt Sweydan, Francois 28 February 2011 (has links) Dès les premières dynasties, le pictogramme fut dans l’écriture le prolongement des représentations figuratives naturalistes, logogrammes dans les palettes funéraires décorées protodynastiques. Ce constat nous porte à les mettre en correspondance avec l’art pariétal du néolithique nubien, le prédynastique égyptien, et celui des aires culturelles périphériques. La reconsidération des pétroglyphes en tant que symboles et idéogrammes, c’est-à-dire des mythogrammes autant que des logogrammes-phonogrammes polysémiques permet de dégager un système structurel de représentations symboliques universel dans la vallée du Nil. Essentiellement funéraire, il est organisé autour d’une nouvelle lecture en relation aux mythes fondateurs de l’Œil d’Horus/solaire, s’exprime dans des rites primitifs de revivification, de renaissance, néolithiques et prédynastiques, explicités ensuite durant les premières dynasties sur des tablettes, des sceaux-cylindres votifs, et l’onction du mort avec les sept huiles canoniques et, enfin, dans les Textes des Pyramides. Contrairement à l’idée commune d’opposition des notions de Nature-Culture, il est question de les conjuguer, de réconcilier la dualité non binaire et de voir, par exemple, les fonctions héliotrope et/ou héliophore des animaux du bestiaire soudanien, avec Sokar le faucon funéraire, les garants bienveillants des métamorphoses et de renaissance du soleil/des défunts, par ailleurs, félidés, canidés, antilopes…, investis du numineux des divinités tutélaires. À la lueur d’une nouvelle lecture du mythe “osirien” primitif de métamorphose, nous reconsidérons les conceptions sur le sacrifice animal sur des bases d’anthropologie religieuse. Loin d’une maîtrise et soumission de la nature, et d’un diffusionnisme, l’interculturalité de la pensée mythique archaïque première dans la vallée nubiano-égyptienne et des régions périphériques multiethniques implique, vis-à-vis du monde naturel et des forces spirituelles numineuses, la transculturalité des conceptions solaires et le partage pluriculturel, transhistorique des croyances résurrectionnelles polycycliques. Ainsi, les pétroglyphes d’animaux, les scènes de chasse animale, les représentations de barques, de sandales, etc., sont de nature funéraire votive, apotropaïque. / Since the beginning of the first dynasties, the pictogram in writing was the extension of naturalistic figurative representations, logograms in the decorated funerary protodynastic palettes. This statement carry us to link them with the parietal art of Neolithic Nubia, the egyptian Predynastic, and peripheral cultural areas. We have reconsidered the petroglyphs as polysemic symbols and ideograms, i.e. mythograms as well polysemic logograms-phonograms, allowing us to draw up a structural system of symbolic representations, universal in the Nile valley. Basically funerary, the system is organised around a new reading in connection with the founding of the ‘Eye of Horus’/solar myths, and express itself in primitive Neolithic and Predynastic rites of revivification, rebirth, more explicit afterwards during the first dynasties on labels, votive cylinder-seals, and anointing the deads with the seven holy canonical oils, finally in the Pyramid Texts. Contrary to the common idea which opposite the Nature-Culture notions, there is some question to combine them, to reconcile the non-binary duality and to see, for example, the heliotrope functions and/or heliophore animals of the sub-Saharan bestiary, with Sokar the funerary hawk, the benevolent guarantors for the rebirth and metamorphosis of the sun/deads; otherwise felids, canids, antelopes…, invested by the numinous of the protecting divinities. In consequence of a new reading of the primitive ‘osirian’ myth of metamorphosis, we have reconsidered the conceptions about animal sacrifice on the basis of religious anthropology. Far from bringing under control and submission of nature, and diffusionnism, the intercultural (cross-cultural) of the first archaic mythic thought in the multi-ethnic nubian-egyptian valley and associated neighbouring areas involves, towards the natural world and the numinous spiritual strengths, the cross-cultural of solar conceptions and multicultural, trans-historic sharing of the polycyclic resurrectional believes. Thus, the animal petroglyphs, cynegetic scenes, boats and sandals representations, etc., are of funerary votive, apotropaic nature. Art pariétal Barques funéraires Correspondance symbolique (syncrétisme) Culture Cynégétique Dualisme Héliotrope Huiles canoniques Interculturel Logogramme Mafdet Matit Métamorphose Multiethnicité Mythe de l’Œil d’Horus Mythe solaire Mythogramme Mythopoésie Nature Néolithique Osiris Ouroboros Palette funéraire Phonogramme Pictogramme Pluriculturalisme Polycycles Prédynastique Remembrement Renaissance Rite funéraire Sacrifice animal Sandale Satis Sceau-cylindre Sokar Symbole Tablette Textes des Pyramides Théophagie Transculturel Transfiguration Animal sacrifice Canonical oils Cross-cultural Culture Cylinder-seal Cynegetic Dualism Eye of Horus myth Funerary boats Funerary palette Funerary rite Heliotrope Label Logogram Mafdet Matit Metamorphosis Multi-ethnic Multicultural Mythogram Mythopoetic Nature Neolithic Osiris Ouroboros Parietal art Phonogram Pictogram Polycyclic Predynastic Pyramid Texts Rebirth Rememberment Sandal Satis Sokar Solar myth Symbol Symbolic correspondence (syncretism) Theophagy Transfiguration

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