Brevet FR2313645A1 — publié le 19761231

La présente invention concerne une installation apte pour engendrer industriellement de l'énergie mécanique et électrique en exploitant l'énergie thermique fournie par le soleil, laquelle est accumulée sur une surface appelée corps noir. Comme il est connu, une des nécessités actuelles est la production, sur large échelle, a prix de revient très bas de l'énergie, en évitant également des résidus. L'installation de l'invention est apte à résoudre ce problème. L'installation considérée exige simplement la dépense initiale de l'installation et, ensuite, elle est apte à produire automatiquement et gratuitement de l'énergie sous les formes précitées pendant toute la durée de son fonctionnement, lequel est très remarquable par rapport à d'autres centrales de production d'énergie. L'installation de la présente invention est caractérisée par une surface rendue apte à recueillir la chaleur rayonnée par le soleil et à la conserver, de manière â en empêcher la dispersion, soit par rayonnement, soit par conduction, cette surface étant transformée en corps noir en l'enduisant avec des substances à bas prix de revient , minérales1 métalliques et éventuellement meme liquides ou semi-liquides, qui sont noircies au oins sur la face exposée aux rayonnements solaires. Cette installation peut être placée dans des zones i-productives, des terrains pierreux, arides, sableux, désertiques, etc. La surface précitée devra être traitée de manière à présenter un bon isolement thermique à l'aide de substances isolantes, de type laine de verre, lave, liege moussée, mousse de matière plastique, toujours d'une qualité caractérisée par le prix de revient bas. Lesdites substances ont pour but d'empêcher que la chaleur puisse se disperser dans le terrain au-dessous.Sur lesdites substances est disposée encore une couche de substances, toujours économiques, telles que : charbon de houille ou d'autre type, des pierres noires, graphite, aluminium, des fontes ou d'autres métaux ou étant loldes, du pétrole ou d'autres liquides pourvus d'un noircissement par du noir de fumée ou d'autres substances noires, de l'eau également noircie et éventuellement gélatinisée ou bien de la gélatine ou un composé quelconque servant pour concentrer et accumuler, de la manière la plus efficace, la chaleur rayonnée par le soleil. Toutes les substances précitées, si elles ne sont pas naturellement d'une couleur noire, doivent être noircies. La couche desdites substances, dont la quantité est fonction des caractéristiques du terrain employé, sera appelée "corps noir". Pour donner un exemple des résultats obtenus par un traitement similaire, on peut vérifier si un thermomètre exposé au soleil, à 13 heures du mois de juillet, dans une zone ayant subi le traitement thermique dont il est question, rejoindra une température près de 1000C. Sur un sol préparé selon les spécifications précitées, on appuyera ou éventuellement y sera incorporé un système de conduites. En disposant lesdites conduites, il faut tenir compte de ce qui suit ; si les conduites sont trop proches l'une de l'autre1 on n'obtiendra pas de températures élevées ; si les conduites sont trop éloignées, on aura un gaspillage d'espace ; des concentrations très bonnes seront obtenues, pour chaque installation particulière, en considérant le degré d'isolement du sol et en faisant éventuellement des recherches statistiques à l'égard des conditions climatiques du lieu. Les conduites en question sont remplies avec un liquide convenable et elles ont la fonction déchangeurs de chaleur en transférant au liquide la chaleur emmagasinée par le corps noir. L'introduction du liquide dans l'intérieur du réseau de conduites est effectuée par une pompe à partir d'un réservoir ; le liquide, en emmagasinant la chaleur, augmente sa température et donc provoque l'augmentation de la pression à l'intérieur des conduites, lesquelles ainsi se trouveront à renfermer de la vapeur comprimée, laquelle par une soupape de sortie servira à entrainer des turbines et éventuellement à produire de l'énergie électrique. De ce qui précède, on comprendra qu'une installation s'étendant sur une grande surface peut fournir de la vapeur suffisante pour entraîner un grand nombre de turbines et, donc, pour produire gratuitement de grandes quantités d'énergie nette. Evidemment, le corps noir devra être thermiquement isolé, même à l'endroit des bords et on devra empêcher que la chaleur accumulée puisse se disperser par rayonnement. On peut résoudre ce problème de manières diverses ou pourra vernir la face du corps noir exposée au soleil par un vernis spécial permettant à la chaleur solaire d'entrée dans le corps noir, mais empêchant le rayonnement vers l'extérieur. D'autres lanières : on peut faire glisser automatiquement, pendant une certaine heure, à l'aide d'un système d'horlogerie, un écran horizontal sur le corps noir, ou bien on pourra utiliser une boîte plate définie par deux plaques transparentes, entre lesquelles soit réalisé et maintenu le vide. La dispersion de la chaleur est empêchée du fait que la plaque inférieure de la botté précitée est apte à réfléchir la chaleur du corps noir, tandis qu'elle permet de laisser passer les rayonnements solaires. La description ci-après se rapporte à une réalisation pratique-de l'invention Un schéma de principe d'une installation pour la production d'énergie électrique exploitant la chaleur emmagasinée dans le corps noir dont la description est donnée et illustrée dans les figures 1. et 2. 2. Le principe de fonctionnement exploite le cycle thermique parcouru, on cycle fermé, par un fluide d'abord enfermé dans le réservoir 17. Par la poste 20, le fluide est introduit dans les conduites d'évaporation 1. Ici il reçoit de 1 'énergie thermique provoquant l'augmentation de pression à l'intérieur des conduites-échangeurs. En pesant par le collecteur 5 et les soupapes 7, le fluide sous pression entraine la turbine 9 en transformant donc l'énergie thernique en énergie mécanique à partir de laquelle on peut obtenir de l'énergie électrique à l'aide d'alternateurs 10 ou d'autres machines aptes calées sur l'axe de la turbine.Le fluide, après avoir entrainé la turbine, rejoint par la conduite 13 le condenseur 1, où il perd l'énergie therrique résiduelle et tombe ,par gravité ,dans le réservoir 17 pour recommencer le cycle. Les fluides à utiliser peuvent etre, par exemple, de l'ammoniaque, en raison de son bas point d'évaporation, dans les zones de climat tempéré, et de 1' eau distillée dans les zones à climat torride ou on est certain de dépasser les lOO-C à l'endroit du corps noir. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autre modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de R E V E N D I C A T I O N.S 1) Installation génératrice de chaleur par énergie solaire, caractérisée par une surface rendue apte à recueillir la chaleur rayonnée par lé soleil et à la conserver. de manière à en empêcher la dispersion,soit par rayonnement, soit par conduction, cette surface étant transformée en corps noir en l'enduisant avec des substances à bas prix de revient, minérales, métalliques et éventuellement même liquides ou semi-liquides, qui sont noircies au moins sur la face exposée aux rayonnements solaires. 2) Installation selon la revendication i, caractérisée en ce que l'isolement thermique du corps noir est obtenue y disposant1 à l'endroit de son terrain d'appui, une couche de substances isolantes. 3) Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l1isolement thermique du corps noir est obtenu par des substances à bas prix de revient, telles que du charbon fossile, des pierres noires1 graphites, fonte, aluminium ou d'autres métaux ou métalloides, dti pétrole ou d'autres liquides, qui sont noircis par dunoir de fumée ou de8 couleurs noires d'autre type, de l'eau également noircie, éventuellement gélatinée ; en outre : la laine de verre, lave, mousse de liège ou mousses de matières plastiques ou d'autres substances aptes pour réaliser une excellente isolation athermique1 toutes les substances précitées devant empêcher la dispersion de la chaleur recueillie vers le terrain. 4) Installation selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisée en ce que sur la face du corps noir exposée au rayonnement solaire, elle empêche que la chaleur recueillie puisse être dispersée vers le haut. 5) Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'on fait glisser horizontalement sur le corps noir un écran de substances d'arrêt. 6) Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'on vernit la face du corps noir avec un vernis permettant à la chaleur de pénétrer dans le corps noir mais en empêchant la sortie. 7) Installation suivant la revendication 4, caractérisée eq ce que, pour couvrir le corps noir, on utilise une botte plate définie par deux plaques transparentes, entre lesquelles est réalisé le vide, la dispersion par rayonnement étant empêchée du fait que la plaque inférieure de la botte précitée est apte à réfléchir la chaleur vers le corps noir. tandis qu'elle laisse passer le rayonnement solaire d'incidence. 8) Installation suivant l'une quelconque des revendications i à 7, caractérisée en ce que la chaleur recueil lie et emmagasinée dans le corps noir sert à céder de l'énergie à un fluide lequel est introduit dans les conduites s'appuyant sur le corps noir ou y étant incorporées. 9) Installation suivant l'une quelconque des revendications i à 8, caractérisée en ce que le fluide renfermé dans les conduites est notamment de l'ammoniaque ou du freon dans les pays à climat tempéré, de l'eau distillée dans les zones de climat torride. 10) Installation suivant l'une quelconque des revendications i à 9, caractérisée en ce qu'on la dispose sur un terrain normalement improductif pour l'agriculture: pierreux, sableux, aride, désertique et similaire. il) Installation suivant la revendication i, caractérisée en ce que l'énergie engendrée par le générateur thermique est exploitée directement pour séparer, par le procédé d'électrolyse, Liteau en ses composants fondamentaux, c'est-à-dire l'oxygène et l'hydrogène.