Brevet FR2226626A1 — publié le 19741115

- La présente invention concerne dans le domaine des installations pour l'utilisation de l'énergie thermique êu rayonnement solaire, un procéda permettant le captage de cette anergie par miroirs paraboliques orientables et son stockage par chauffage de blocs rdiractaires. tes calories enmmagasinées tant utilisées selon les besoins S l'aide d'un circuit d'air chaud pulsé. Dans les systémes connus ayant pour objet le captage et l'utilisation de cette énergie, deux procédés sont généralement utilisés: I - Par application du principe de miroir parabolique, renvoyant les rayons solaires au foyer de la parabole, leur concentration en ce point permet d'obtenir une température assez élevée. Ce procddé a iait l'objet d'une réalisation pour le four solaire de Montlouis. l'utilisation économique du systéme est assez difficile, 20- Captation des rayons solaires par panneaux, constitués d'une paroi vitre, séparée parallélement et faiblement distante d'une seconde naroi opaque à face noire, ayant la propriété connue dtab- sorber les calories émises par les rayons solaires. Entre les deux parois est formée une chambre étanche, dans laquelle circule une pellicule d'eau, qui se trouve ainsi porte par contact avec la paroi sombre à une certaine température, utilise en circuit ferme' pour des installations de chauffage de locaux, avec interposition ou non de réservoire accumulateurs.Ce systeme a reçu des appli cations assez nombreuses, mais ne permet pas la réalisation d'ins tallations importantes par suite de son encombrement- et les dii iicultés d'absorption pariaite des rayons solaires à toute heure de la journe. Le procédé selon l'invention, met en oeuvre un miroir sec tion parabolique et face rectangulaire. Le ioyer du miroir est nécessairement une droite, représentée par un tube acier de se@t@nn appropriée, dans lequel circule un fluide gazeux ou liquide (tel que le Sodium liquide par exemple), en circuit fermé avec un fais ceau tubulaire, monté au sein d'un bloc réfractaire, qui se trouve ainsi porté à haute tem@érature et constitue ainsi un accumulateur thermique analogue aux accumulateurs de chaleur électriques. La chaleur ainsi st@ckée, etant utilisée par une circulation d'air pulsé, port à haute température par contact avec les parois al véolées du bloc réfractaire. l'installation concernant le procédé, comprend suivant wig.I, un ou plusieurs miroirs disposés en ligne I, Chaque miroir peut-os- ciller par commande automatique et de maniére progressive, à l'aide d'un moteur , assujetti à un systéme d'horlogerie, entraînant une poulie 3, montée sur l'aie de rotation du miroir, solidaire de celuici, qui peut tourner dans des paliers situés de part et d'autre du miroir, supportes par des jambages on piétement 4. l'oscillation s'effectue dane un plan tel que la face du miroir soit orientée automatiquement, du lever au coucher du soleil, face à celui-ci, com pte tenu de la déclinaison pdriodique consécutive à la latitude du aite ou se trouve l'installation. T'oscillation est en outre carac- térisée par la possibilité de mise en position haute du miroir, la face tournée vers le sol, de maniére telle que la surface néces sairement polie soit protégée contre les détertiorations consécutives à un orage de grêle ou un vent de sable. Le foyer du miroir constitué par un tube acier 2, permet la circulation d'un fluide galeux ou liquide (sodium liquide par exemple), en circuit fermé avec un faisceau tubulaire 6, Eig.2. te flui- de est mis en mouvement continu par un système pulsateur 7. les miroirs sont montés de préférence sur la dalle de fermeture d'une gaine en béton, formant deux galeries superposées étanches. La galerie supérieure est équipée pour chaque miroir d'un bloc indépendant, constitué de dalles réfractaires, juxtaposées cote h côte et percées d'alvéoles cylindriques ou hexagonales, sous orme de nid d'abeilles par exemple, les ouvertures prévues pour le passage des tubes du faisceau sont nécessairement d'un diamètre approprié à ceux-ci. Les alvéoles 8, constituent des canaux de circulation à l'air mis en mouvement par pulsation, pour son réchauffage continu par contact avec les parois internes des alvéoles de circulation. L'air propulsé en circuit fermé avec l'appareil utilisateur retourne au bloc par la galerie inférieure a. les deux galeries sont nécessairement calorifugées (à l'aide de panneaux de laine de verre 10, par exemple). Tes blocs réfractaires constituent donc un dispositif de stockage des calories captées par le ou les miroirs, judicieusement montés pour permettre de disposer en temps voulu d'une source d'é@ nergie sous forme thermique. Cette énergie tant transmise 4 l'aide d'échangeurs aux installatinns utilisatrices. Il est aisé d'admettre ou'un site approprié équipé de plusieurs groupes de miroirs montés sur une gaine commune, elle-même connectée sur un réseau commun de gaines d'air chaud par un systéme de vannes by-pass, permet nAr alternance @vec chacun des groupes de disposer de maniére pratiouement continue, d'une source drener- gie assez importante, utilisable dans des domaines divers. P titre d'exemple l'on peut citer: la production de vapeur pour un groupe turbo-alternateur, ùe installations de séchage ou de déshidratation, le traitement des eaux polluées, le déss@lage de l'eau de mer selon le cycle connu, vaporisation-condensation. - p- l'invention caractérise un procédé de cap tage et de stockage de l'énergie thermique émise par le ra@onne- ment solaire, à l'aide de miroirs orientables à section paraboli que et face rectangulaire, dont le foyer est nécessairement une droite, caractérisée par un tube en acier, dans lecuel circule un fluide en circuit avec un faisceau tubulaire monts au sein d'un bloc réfractaire. 20- Selon revendication I, le dispositif d'ori entation est caractérisé par le montage du miroir selon un axe correspondant au foyer, sur des paliers supportés par des pid- tenants à chaque extrémité, lui permettant une oscillation, de marnière telle que la face rectangulaire soit en permanence orien tée face au soleil. le mouvement d'oscillation est imprimé par un système mécaniaut constitué par un moteur asservi à tout or gane de commande automatique nécessaire,mouvement d'horlogerie ou autre. @@@ Selon revendication I, le @loc réfractaire de stockage au sein duquel est monté le faisceau tubulaire est caractérisé par un système de dalles en matériau approprié, dis posées côte à cote, portant des alvéoles formant canaux de circu lation à un circuit fermé d'air pulsé, entre le bloc de stockage et l'appareil échangeur, utilisateur de calories. l'ensemble des blocs de stockage équipant un nombre déterminé de miroirs montés en ligne, est placé à l'interieur d'une gaine étanche à deux galeries superposées calorifugées, pour constituer une source d'énergie thermique, utilisable en permanence.