Stage Bac+5 Capteur Solaire H/F - 38

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au coeur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

- La conscience des responsabilités
- La coopération
- La curiositéAfin de limiter le réchauffement climatique et de faire face à ses conséquences, il faut envisager une révision de notre mode de consommation de l'énergie, limiter les rejets inutiles et privilégier les sources d'énergies renouvelables. Dans le contexte actuel où la France cherche à se réindustrialiser tout en se décarbonant, la chaleur solaire peut permettre de répondre aux besoins de nos industries en chaleur moyenne température (i.e. température comprise entre 150°C & 400°C et qui représente jusqu'à 50% des besoins.
Pour des températures jusqu'à 110°C, l'utilisation de capteurs solaires thermiques plans ou à tubes sous-vides est réalisée. Au-dessus de 250°C, les installations sont réalisées sur-mesure en utilisant des technologies à concentration (cylindro-parabolique, centrale à miroir linéaire de fresnel...). Entre ces deux températures, seules deux solutions industrielles existent aujourd'hui : un capteur plan sous-vide et un capteur cylindro-parabolique de petite dimension, prévus respectivement pour 180 et 160°C.
Ainsi pour fournir de la chaleur à 180°C, peu de de solutions standardisées existent, notamment si l'on souhaite se passer des technologies à concentration, alors que le besoin industriel est réel. Le stage proposé vise à contribuer au développement d'une nouvelle technologie de capteur solaire thermique sur la gamme 110 - 200°C, s'appuyant sur l'optimisation des transferts de chaleur par l'utilisation de caloduc, la limitation des pertes thermiques par l'utilisation du vide, la simplification des interfaces pour le raccordement par l'utilisation de contact sec et la simplification de l'installation et de la maintenance en restant statique et sans concentration.
Ce stage s'articulera en 3 temps :
- Etude bibliographique & prise en main/adaptation de modèles existants : thermique solaire, thermique caloduc, couplage (1 à 2 mois) ;
- Dimensionnement et étude paramétrique sur les paramètres et géométries dimensionnantes, y compris optimisation du design (1 à 2 mois) ;
- Première conception mécanique, modélisation 3D et définition d'un prototype à échelle réduite en vue de tests ultérieurs de validation (1 à 2 mois) ;
- Rédaction du mémoire et préparation de la soutenance (1 mois).

Le stage sera co-encadré entre différents laboratoires du CEA regroupant des compétences en solaires thermiques et en transfert thermique par caloduc.