Brevet FR2362347A1 — publié le 19780317

La présente invention est relative aux dispositifs pour capter l'énergie solaire, comportant un concentrateur formé par une surface cylindrique réfléchissante au foyer de laquelle est disposé un collecteur tubulaire dans lequel circule un fluide caloporteur. Dans les dispositifs capteurs connus de ce type, la surface réfléchissante cylindrique est métallique et rigide, et le but de l'invention est de proposer un mode de réalisation plus simple et plus économique. A cet effet le dispositif capteur suivant l'invention est caractérisé en ce que la surface réfléchissante du concentrateur est constituée par une paroi souple de forme cylindrique, délimitant une enceinte étanche mise en surpression. En réalisant le concentrateur sous la forme d'une structure gonflable, il est possible de bénéficier des développements les plus récents de cette technique pour aboutir à la production de capteurs cylindriques, qui réunissent l'avantage intrinsèque de tels capteurs, à savoir l'obtention de températures plus élevées que celles des capteurs plans, donc dtun meilleur rendement thermique, et celui d'un faible coût du matériau de base. La paroi souple réfléchissante est avantageusement constituée par une pel- licule de matière plastique métallisée, par exemple en MYIAR aluminisé. L' enceinte étanche peut être obtenue sous la forme d'un cylindre à section circulaire par ltassemblage de la paroi souple réfléchissante avec une paroi souple complémentaire faite, par exemple, d'une pellicule en une matière plastique transparente telle qu'un polyéthylène, un polyester, un polyuréthane, éventuellement renforcée par une grille en textile qui peut également être prévue comme armature dans la pellicule réfléchissante. la section droite de la partie réfléchissante est, soit un arc de cercle, soit une courbe formée d'arcs de cercle, se rapprochant du tracé d'un arc de parabole. Quant au collecteur il peut être monté, à l'intérieur de la structure gonflable, sur des supports espacés reliés aux deux génératrices de jonction des parois respectivement réfléchissante et transparente, les supports étant en outre solidarisés au droit de l'une des génératrices de Jonction avec des montures ancrées dans le sol ou dans un radier. L'enveloppe cylindrique gonflée formée par l'assemblage des deux parois, au lieu de former un tube ou boudin de section continue, pourrait-avoir une section biconvexe,le collecteur se trouvant alors dans le plan de Jonction des deux parois. Une autre variante consiste à donner au capteur une forme pla;i-convexe obtenue par l'assemblage de la paroi réfléchissante avec un verre transparent plat de forme rectangulaire, ou avec une feuille de plastique rigide transparen.t,auquei cas le collecteur pourrait être monté à l'extérieur de l'enceinte étanche. Les capteurs proposés par l'invention peuvent etre, selon un schéma classique, groupés en batterie et intégrés dans une centrale solaire de moyenne puis sance. L'invention sera explicitée au cours de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, dans lequel - la fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un capteur formé d'un boudin gonflable de section transversale circulaire; - la fig. 2 est une vue en coupe transversale du capteur de la figure 1; - la fig. 3 est un schéma d'une centrale solaire équipée de capteurs suivant les figures 1 et 2; - ia fig. 4 est une vue en coupe transversale d'un capteur de forme bic onvexe; - la fig. 5 est une vue en coupe d'un capteur de section plan-convexe; - la fig. 6 représente schématiquement des sections droites de collecteur. Le capteur solaire 1 représenté aux figures 1 et 2 comporte une structure gonflable 3, qui se présente sous la forme d'un boudin cylindrique 4 de section droite circulaire, obtenu par assemblage selon les génératrices 6, 7 de deux parois souples 8, 9 correspondant à des longueurs d'arc inégaux. La paroi 8, qui s'étend sur un arc d'environ 1000, constitue le concentrateur du capteur et est formée, par exemple, par une pellicule de matière plastique luministe intérie- rement en sa, de manière à jouer le roule d'un miroir réfléchissant les rayon8so- laires S, qui traversent l'autre paroi souple 9, faite d'une pellicule en matière plastique transparente, telle que le polyéthylène. Au foyer du miroir est placé un collecteur tubulaire 11, orienté parallè- lement a' l'axe du boudin 4 et dans lequel circule un fluide caloporteur. Ce collecteur est monté sur un support 12 représenté schématiquement sous la forme d'un cadre, ou grille, relié aux génératrices 6, 7 où se fait la 30nction entre les deux parois souples. Au droit de la génératrice inférieure 6 le support 12 est relié à des montures 13 ancrées dans le sol. A la figure 3 deux batteries de capteurs 1 sont intégrées dans une centrale solaire, dont le schéma est classique. Dans chaque batterie les extrémités respectives, sphériques ou fuselées, comme indiqué en 4a et 4b, des boudins gonflés sont traversées par l'extrémité correspondante lia, llb du collecteur 11 qui fait partie d'un réseau froid 14 ou d'un réseau chaud 16 d'un circuit de fluide comprenant une turbo-machine 17 et un condenseur 18. Un poste de pressurisation 21 assure le maintien en surpression des boudins 4. A la figure 4 la structure gonflable a une section biconvexe définie par l'assemblage de deux parois souples 8, 19 respectivement réfléchissante et transparente, qui forment des segments cylindriques égaux. Dans l'exemple de la figure 5 la structure gonflable a une forme planconvexe définie par la paroi souple cylindrique réfléchissante B- et par une pla que de verre, ou encore une feuille de plastique rigide transparent, rectangulaire 29. Le foyer du miroir est à l'extérieur de la structure gonflable et le collecteur est par conséquent porté par un support externe 22 relié directement aux montures 13. La figure 6 montre que le collecteur peut comporter, de façon connue, un ou plusieurs tubes 21 pour la circulation du fluide caloporteur. - REVENDICATIONS - 1 - Dispositif pour capter 11 énergie solaire, comportant un concentrateur formé par une surface cylindrique réfléchissante au foyer de laquelle est disposé un collecteur tubulaire dans lequel circule un fluide caloporteur, caractérisé en ce que la surface réfléchissante du concentrateur est constituée par une paroi souple (8) de forme cylindrique, délimitant une enceinte étanche mise en surpression, 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi souple réfléchissante est constituée par une pellicule de matière plastique métallisée, par exemple en MYIAR aluminisé. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enceinte étanche est obtenue par l'assemblage de la paroi souple réfléchissante (8) avec une paroi souple complémentaire transparente (9, 19). 4 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi transparente (9, 19) est constituée par une pellicule en une matière plastique telle qu'un polyéthylène, un polyester, un polyuréthane. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'enceinte gonflable a la forme d'un boudin cylindrique de section circulaire. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'enceinte gonflable a une section de forme biconvexe. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enceinte est formée par l'assemblage de la paroi souple réfléchissante (8) avec un panneau plat transparent, par exemple en verre ou en matière plastique. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 2 et 4, caractérisé en ce que la paroi souple, ou chaque paroi souple, en matière plastique est renforcée par une grille en matière textile. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le collecteur est monté sur un support (l2) porté par des montures (13) ancrées dans le sol ou dans une fondation. 10 - Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le support (12) a la forme générale d'un cadre ou grille assemblé avec les génératrices (6, 7) de la paroi réfléchissante (8),qui sont assemblées avec la partie complémentaire de l'enceinte gonflable. 11 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le collecteur est disposé à l'intérieur de l'enceinte gonflable. 12 - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le collecteur est monté à l'extérieur de ltenceinte gonflable. 13 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la section droite de la partie réfléchissante est une courbe formée d'arcs de cercle, se rapprochant du tracé d'un arc de parabole.