Brevet FR2357836A1 — publié le 19780203

La présente invention se rapporte d'une façon générale d la captation de l'énergie solaire en vue de son utilisation à des fins de chauffage ou autres, à basse ou à haute température. On sait que l'énergie dispensée par le soleil correspond à une température très élevée, de l'ordre de 6.OO0C et est élise sous forme d'un rayonnement qui parvient sur la terre avec une répartition de longueurs d'ondes comprenant environ 3% de rayons ultra-violets, 42X de rayons en lumière visible et environ 55X de rayons infra-rouges. On sait également depuis longtemps que des surfaces exposées au soleil captent plus ou moins le rayonnement solaire l'absorption de ce rayonnement entraînant un réchauffement du matériau constituant la surface, tandis que le reste est réfléchi, le degré d'absorption étant fonction en particulier de la couleur de cette surface, une surface noire absorbant en particulier la totalité du rayonnement visible. L'énergie solaire captable au niveau du sol dépend bien entendu du degré de clarté de l'atmosphbre à l'endroit considéré de la présence de nuages, de poussières, etc..., entrainant une diminution d'énergie captable ainsi que des facteurs géophysiques. On a déjà suggéré depuis longtemps de capter l'énergie solaire en vue de son utilisation, et de nombreuses solutions ont été proposées. Celles-ci vont de l'emploi de lentilles concentrant les rayons solaires d celles beaucoup plus modernes des systèmes de miroirs orientables asservis au mouvement apparent du soleil, les solutions récentes combinant par exemple des miroirs plans orientables avec un miroir parabolique pour constituer un four solaire capable de fournir des températures très élevées, de l'ordre de 3.0.C. Ces installations sont, comme on le conçoit, complexes et en conséquence conteuses et par ailleurs fort encombrantes. Elles sont destinées principalement i l'obtention de températures très élevées, de l'ordre de grandeur indiqué. Mais on a cherché également à capter l'énergie solaire à des fins de chauffage à des températures beaucoup plus basses, soit pour chauffer simplement un fluide caloporteur b une température qui, par séchage thermique, permet par exemple le chauffage de locaux, soit pour atteindre dans ce fluide calo porteur des températures un peu plus élevées, permettant par exemple une production de vapeur et en conséquence une exploitation i des fins industrielles multiples. La solution la plus simple, pour l'obtention de tempé- ratures moyennes, a consisté à utiliser des panneaux de couleur foncée, par exemple de couleur noire, absorbant en conséquence le rayonnement solaire, et à conjuguer ces panneaux capteurs à des moyens assurant la circulation d'un fluide caloporteur dans des conditions réalisant entre eux un échange thermique. On a proposé également d'améliorer le rendement de ces systèmes en disposant devant les panneaux des plaques de verre fournissant un effet de serre, ce qui comme on le sait permet d'atteindre déjà des températures assez élevées. Mais le rendement de panneaux de ce type demeure toutefois assez faible, et le besoin se fait sentir de disposer d'un système qui permette une captation efficace de l'énergie solaire avec des moyens simples et peu encombrants, avec un faible investissement, d'une manière augmentant notablement le rendement des panneaux noirs dont l'utilisation est connue, et qui puisse être adapté en conséquence à des applications domestiques ou industrielles, notamment pour le chauffage de locaux, la production de vapeur ou d'électricité, ou à d'autres fins. Comme indiqué précédemment les systèmes existants se composant d'un élément capteur proprement dit et d'un système de concentration des rayons solaires n'ont pas permis une telle diversification des applications à cause de l'investissement élevé correspondant, et ces systèmes ont en conséquence été limités. I1 est bien connu en optique d'utiliser un dispositif dénommé lentille de Fresnel, en particulier dans les projecteurs marins, pour obtenir à partir d'une source lumineuse ponctuelle ou sensiblement ponctuelle un faisceau de rayons en principe parallèles. Une telle lentille de Fresnel est constituée de façon connue par des couronnes réfringentes concentriques dont les sections sont étudiées pour fournir par réfraction un faisceau de rayons parallèles comme indiqué. Partant des lentilles de Fresnel connues, on a produit récemment dans l'industrie des éléments plans en matière plastique, constitués par un grand nombre de couronnes concentriques de microprismes agissant optiquement à la manière d'une lentille de Fresnel, de tels éléments permettant d'obtenir un grossissement de certaines images ou inscriptions. L'invention tire parti de ces éléments connus et est matérialisée dans un système de captation de l'énergie solaire comportant sous son aspect le plus simple, en combinaison au moins un élément réfringent plan constitué par des couronnes concentriques de microprismes disposées à la manière d'une lentille de Fresnel, orienté de façon à recevoir les rayons solaires et à les concentrer par réfraction, et un dispositif ou élément capteur placé en principe au foyer de cet élément réfringent et recevant les rayons solaires concentrés par celui-ci. Ces éléments ou dispositifs peuvent judicieusement être montés dans un caisson ou une structure de suspension dont la partie supérieure est constituée par une série d'éléments réfringents plans, tandis qu'une série d'éléments capteurs sont placés au-dessous de ces éléments réfringents plans, au foyer de ceux-ci. On conçoit que sous cette forme simple, l'invention fournit un ensemble qui d'une part permet une bonne captation de l'énergie solaire par suite de l'effet de concentration des rayons obtenus, et qui d'autre part réduit nettement l'importance en matériel capteur et est d'une construction extrêmement simple et d'un faible prix de revient. L'élément réfringent plan de concentration des rayons est constitué avantageusement par une feuille ou plaque de matitre plastique ou de verre dans laquelle sont formées par relief, notamment par empreinte, des rainures circulaires successives ou des couronnes de micro-prismes, par exemple selon un pas correspondant à 3-6 couronnes au millimètre. Le côté de chaque couronne successive est orienté de telle façon que les rayons passant par chacune des couronnes soient réfractés selon des angles légèrement différents et convergent vers un seul foyer. Ces éléments peuvent avoir des contours carrés, rectangulaires ou autres, et ils ont avantageusement quelques dizaines de centimètres de cbté. Ils pourraient également être en une autre matière transparente. Plusieurs éléments peuvent entre disposés sur une meme plaque ou feuille. Au lieu de couronnes circulaires successives ménageant des microprismes, on peut prévoir également des rainures longitudinales successives formant microprismes, gravées sur une surface curviligne cylindrique ou autre. Dans ce cas, les foyers pourraient se déplacer suivant la position du soleil mais devraient autre prévus sur le volume capteur. Un tel élément possède une rigiditd suffisante pour entre autoporteur. Toutefois, il peut Entre conjugué également à une feuille ou plaque de support en matière plastique, verre ou autre matière transparente. Si une feuille ou plaque est placée devant la surface du capteur recevant la concentration, l'effet de captation est amélioré par l'effet de serre, avec réduction des dispersions thermiques. L'élément ou le dispositif capteur recevant les rayons solaires concentrés-par l'élément réfringent peut être de type quelconque. Il est constitué toutefois de préférence par une conduite parcourue par un fluide caloporteur, qui peut être un gaz ou un liquide. Etant donné que les rayons solaires sont concentrés par l'élément réfringent plan, la conduite contenant le fluide caloporteur, qui est avantageusement recouverte de peinture noire pour augmenter l'absorption des rayons infrarouges, peut entre logée en majeure partie dans une gaine isolante évitant les déperditions thermiques, seule une ouverture étant ménagée dans cette gaine pour le passage des rayons concentrés, le diamètre de cette ouverture peut être déterminé aisément à partir de l'élément réfringent plan et de l'image de Gauss, qui définit l'effet du foyer recevant la chaleur autour du plan du foyer et au-dessous de ce plan. Le système suivant l'invention se prote d'une façon remarquable à la réalisation d'ensembles ou de systèmes composites constitués par la réunion d'un nombre qui peut être relativement grand de systèmes élémentaires du type sus-indiqué. Une telle combinaison est particulièrement judicieuse lorsque les éléments réfringents plans ont une forme carrée ou rectangulaire, car ils peuvent alors etre juxtaposés pour constituer un réseau d'éléments plans voisins concentrant chacun les rayons solaires sensiblement en des foyers consécutifs. On peut alors prévoir dans le système une ou plusieurs conduites parcourues par un fluide caloporteur et passant par un nombre désiré de foyers d'éléments réfringents.Ainsi, lors du franchissement de chaque foyer, le fluide caloporteur subit un échauffement, et un réseau de ce type permet en conséquence d'atteindre des températures relativement élevées, par exemple de produire de la vapeur en vue d'utilisations domestiques ou industrielles. Un tel réseau peut bien entendu etre formé par la juxtaposition de caissons ou structures correspondant chacun à un système élémentaire tel que défini ci-avant. Une solution consiste à disposer un nombre approprié de tels systèmes élémentaires dans un caisson unique dont la face avant est formée par un réseau d'éléments réfringents plans, tandis que sa base est parcourue par une ou plusieurs conduites de fluide caloporteur, qui sont noyées judicieusement dans une gaine isolante présentant, au droit de chaque foyer d'un élément réfringent, une ouverture de passage des rayons concentrés. On peut recouvrir les conduites ou éléments d'acheminement du fluide caloporteur d'tune ou deux plaques de verre ou matière plastique pour réduire les déperditions thermiques. La conduite d'acheminement du fluide caloporteur peut judicieusement avoir, à l'intérieur du caisson, un profil sinueux, et le caisson peut si désiré autre subdivisé par des cloisons en quinconce ou formant chicanes. Au lieu d'un caisson, le plan avec les éléments réfringents peut etre suspendu au-dessus des éléments capteurs à une hauteur convenable pour projeter les rayons solaires sur les foyers des conduites formant capteurs. De façon en soi connue dans son principe, le système suivant l'invention peut être orientable, afin que sa face avant soit toujours orientée de façon optimale vers le soleil. Une telle orientation peut être obtenue en montant des caissons renfermant un ou plusieurs systèmes élémentaires tels que définis précédemment, ou bien le ou les plans avec les éléments réfringents, de telle sorte qu'ils puissent pivoter en site et (ou) en azimut, l'orientation pouvant être asservie au mouvement du soleil de toute manière classique désirée. Mais le système composite formé par la réunion d'un certain nombre de systèmes élémentaires tels que définis peut également être fixe et avoir une forme générale par exemple en arc de cercle, ou bien on peut prévoir les plans réfringents selon un certain angle, par exemple à 45-, avec un dispositif capteur horizontal, ou encore prévoir sur la même plaque de support des éléments réfringents situés selon des inclinaisons diverses, par exemple à 45-, 90' et 135e, pour recevoir le maximum d'énergie solaire à midi (90-), le matin (45') et l'apres-midi (135-), de telle sorte que les éléments réfringents plans du réseau incurvé reçoivent toujours des rayons solaires quelle que soit la position du soleil dans la journée, ce qui fournit ainsi une certaine quantité d'énergie de façon permanente, le fluide caloporteur étant chauffé lors du franchissement des foyers des systèmes élémentaires en cours d'insolation perpendiculairement a' leur axe. Un dispositif d'orientation en site peut être prévu si désiré pour un tel ensemble, pour tenir compte de la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon, selon la période de l'année. Dans le cas de la solution comportant des éléments concentrateurs avec des lentilles de type Fresnel et des micro-prismes gravés d'une manière longitudinale, au lieu d'être concentriques, sur une surface curviligne, l'ensemble formé par les éléments concentrateurs et capteurs peut être conjugué à des dispositifs conventionnels disposés l'un après l'autre sur des longueurs importantes, pour recevoir et concentrer les rayons du soleil dans les diverses positions de celui-ci pendant la journée. Le dispositif curviligne avec rainures longitudinales peut être disposé au-dessus du capteur en formant une enceinte contenant de l'air, ce qui limite la dissipation de la chaleur. L'air chauffé peut subir une circulation et sa chaleur peut également être utilisée.Une plaque de verre ou de matière plastique peut être prévue au-dessus du capteur contenant le fluide caloporteur, pour limiter la dissipation de la chaleur. Les rayons solaires sont alors concentrés en plusieurs foyers. Comme indiqué précédemment, le système suivant l'inven- tion convient de façon particulièrement bonne pour les applications de captation de l'énergie solaire en vue d'atteindre des températures relativement faibles ou moyennes, par exemple pour le chauffage d'eau sanitaire, le chauffage de locaux, la climatisation également de locaux, ou pour des applications domestiques ou industrielles exigeant des températures moyennes comme la production de vapeur, la production d'électricité, des applications comme la désalination de l'eau de mer et autres. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. La Fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un système élémentaire de captation de énergie solaire suivant l'invention. La Fig. 2 est une vue en plan montrant un exemple d'élé ment réfringent plan. La Fig. 3 est une vue en perspective partielle d'une partie d'élément capteur. La Fig. 4 est une vue schématique de face d'un ensemble formé de plusieurs systèmes élémentaires juxtaposés. La Fig. 5 est une vue en coupe longitudinale correspondante. La Fig. 6 en est une vue en coupe transversale. Les Fig. 7 et 8 montrent deux modes de réalisation d'ensembles de captation orientables. La Fig. 9 indique la distribution de la chaleur autour d'un foyer suivant l'image de Gauss. La Fig. 10 indique la disposition avec panneaux concentrateurs latéraux pour mieux tirer parti des rayons du soleil suivant la position du soleil pendant la journée. La Fig. 11 montre en perspective une solution avec des concentrateurs formés de plaques de verre ou de matière plastique transparente curvilignes, munis de rainures moulées longitudinales au lieu de rainures circulaires, et disposés pour recevoir les rayons du soleil suivant la position de celui-ci pendant la journée et pour les concentrer sur les divers foyers théoriques. Le système élémentaire représenté sur la Fig. 1 comprend un caisson 1 fermé à sa partie supérieure par un élément réfringent plan 2 du type visible sur la Fig. 2, comprenant un cadre rigide 3 entourant une feuille ou plaque de matière plastique 4 dans laquelle sont formées par empreintes, notamment par moulage des couronnes concentriques serrées de microprismes dont le pas correspond par exemple à 3 - 6 microprismes au millimètre, cet élément plan agissant à la manière d'une lentille plane de Fresnel. Il est prévu, à la base du caisson 1 et au milieu de celui-ci, une conduite 5 formant capteur, avantageusement recouverte de peinture noire pour augmenter l'absorption des rayons infrarouges, parcourue par un fluide caloporteur indiqué en 6 et entourée par une gaine isolante 7, sauf au droit d'une fenêtre 8 de passage des rayons concentrés.Ces derniers éléments sont mieux visibles sur la vue en perspective qui forme la Fig. 3. Quand le système décrit est orienté vers le soleil, les rayons solaires en principe parallèles frappent l'élément réfringent plan 2 comme indiqué en traits mixtes en 9, sur la totalité de sa surface, et ils sont concentrés par les microprismes comme indiqué en 10, en direction d'un foyer ou des foyers théoriques F qui se trouvent situés à l'intérieur de la conduite 5, dans le fluide caloporteur 6. I1 en résulte une concentration correspondante de l'énergie calorifique reçue par l'élément réfringent plan, en principe à ce foyer, et par conséquent un échauffement du fluide caloporteur franchissant ce point. En fait dans la pratique, on obtient une concentration des rayons solaires dans une zone focale correspondant à l'image de Gauss du foyer, mais en ménageant une ouverture 8 suffisante tous les rayons ainsi concentrés sont exploités. On conçoit que ce système est d'une grande simplicité et également d'un faible prix de revient. L'utilisation de l'élément réfringent plan 2 (Fig. 2) ou de l'élément curviligne (Fig. 11) agissant à la manière d'une lentille de Fresnel inversée permet d'exploiter la totalité de l'énergie solaire rencontrant cet élément, du fait de la concentration réalisée par réfraction des rayons. On a montré sur les Fig. 4 à 6 un système composite formé par la réunion de systèmes élémentaires du type décrit ci-avant. Dans ce cas, le système comprend un caisson unique il dont la face avant est constituée par un réseau d'éléments réfringents plans 12 du type décrit précédemment, qui sont juxtaposés et assemblés de toute manière désirée, par exemple par réunion des bords de ces éléments. Le fond de ce caisson Il est constitué par une masse isolante 13 dans laquelle est noyée une conduite 14 disposée ici selon un trajet sinueux, des ouvertures 15 étant ménagées dans la masse isolante en face de la conduite, au droit du foyer de chaque élément réfringent plan. Lorsque cet ensemble est isolé, les rayons solaires parallèles frappant les éléments réfringents plans sont concentrés chaque fois sur le foyer conjugué, en provoquant l'échauffement du fluide caloporteur traversant la conduite 14. On con çoit aisément, à l'examen du dessin, que l'on obtient dans ce cas une élévation progressive de la température du fluide caloporteur au fur et à mesure que celui-ci parcourt la conduite 14, de sorte qu'à la sortie du système ce fluide~caloporteur peut se trouver a une température relativement élevée, atteignant ou dépassant même 100"C, ce qui fournit ainsi par exemple de la va peur utilisable à des fins industrielles. Dans ce cas encore, ce résultat est atteint par des moyens simples et peu motteux, et on obtient, du fait de la combinaison de la concentration avec une captation cumulative, des températures exploitables de façon avantageuse sur le plan industriel. Coime indiqué précédemment, un tel ensemble peut Outre plan ou avoir un profil curviligne. Un réseau de ce type de profil curviligne peut alors être orienté en principe vers le soleil, tout en étant monté à poste fixe. Pendant sa course diurne, le soleil éclaire perpendiculairement des éléments réfringents plans différents du réseau, en assurant le chauffage du fluide caloporteur aux foyers correspondants. I1 en résulte l'obtention pendant toute la durée de la période d'ensoleillement, à la sortie du système, d'un fluide caloporteur de température suffisamment élevée pour permettre une exploitation efficace, par exemple pour le chauffage d'eau sanitaire, de locaux, sans devoir prévoir des moyens d'orientation du système. Mais il va de soi qu'un rendement optimal est obtenu en prévoyant pour le système des moyens d'orientation, d'une manière en soi déja connue pour les systèmes existants de captation de l'énergie solaire. Deux modes de réalisation possibles sont représentés sur les Fig. 7 et 8 des dessins annexés. Sur la Fig. 7, le caisson 16 du système, dont la face avant est ici encore constituée par un réseau d'éléments réfringents plans 17 concentrant les rayons solaires sur des capteurs indiqués schématiquement en 18, comprenant une conduite noyée dans une gaine isolante et parcourue par un fluide caloporteur, est monté sur un chassis 1P qui peut pivoter autour d'un axe horizontal 20 en vue de l'orientation en site du système, cet axe 20 étant lui-même monté sur une table 21 orientable autour d'un axe vertical 22, pour l'orientation du système en azimut. Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la Fig. 8, on a montré simplement le caisson 22 du système, qui peut pivoter autour d'axes horizontaux 23 pour son orientation en site, la capacité d'orientation étant complétée par le fait que les axes 23 sont tourillonnés dans les branches 24 d'un support en forme de chape 25 qui comprend un axe 26 autour duquel l'ensemble peut pivoter par exemple pour son orientation en azimut. I1 va de soi que de nombreuses autres possibilités d'orientation existent et sont connues des techniciens spEcia- lisés dans ce domaine. Bien que l'orientation du système puisse être assurée par une commande directe, une solution avantageuse consiste toutefois à assurer cette orientation par asservissement à un ordre fourni par exemple par une cellule dirigée vers le soleil et provoquant une modification d'orientation du système en fonction du déplacement relatif de celui-ci. Dans ce cas encore, on comprendra que de nombreuses solutions sont possibles. Si l'on se reporte à la Fig. 10, on voit qu'on a représenté un ensemble-permettant une concentration des rayons solai- res en plusieurs foyers par l'utilisation de plusieurs surfaces planes orientées dans des conditions différentes, en vue d'une exposition au rayons solaires aux différents moments de la jour- née. Les surfaces 2, 2a, 2b sont orientées à 900, 45- et 135- respectivement et elles concentrent les rayons solaires dans les positions O, a et b du soleil indiquées schématiquement, aux différents foyers F. Ici encore les éléments réfringents ont été désignés par la référence 4 et les rayons solaires concentrés ont été indiqués en 10. On a montré sur la Fig. Il un dispositif comprenant un élément rectiligne formé de micro-prismes qui dirigent ici encore les rayons solaires sur différents foyers F situés dans le fluide caloporteur, à partir des positions du soleil aux différents moments de la journée. Les éléments équivalents à ceux décrits précédemment ont été désignés ici par les mêmes références. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. La captation de l'énergie solaire par le système décrit ci-dessus pourrait être avantageusement combinée avec une pompe à chaleur conventionnelle. La chaleur fournie par le soleil comme source chaude et un circuit d'eau et d'air comme source froide peuvent alors former deux sources qui, d'après le principe de Carnot, permettent d'obtenir un travail mécanique et (ou) électrique en utilisant un moteur à expansion ou une turbine. Le fluide peut utiliser du fréon, du butane, de l'ammoniac ou une autre substance ayant une basse température de vaporisation. La chaleur résultant de l'énergie solaire est alors utilisée pour obtenir de l'énergie mécanique et électrique, et ceci éventuellement en combinaison avec la chaleur latente obtenue à partir d'eau ou d'air, éventuellement utilisé pour la vaporisation du fluide réfrigérant.Toutefois, une application très importante du système décrit ci-dessus est la conversion directe de l'énergie lumineuse en énergie électrique dans des conditions économiques. Ce résultat peut être obtenu en utilisant des photopiles solaires au silicium ou au cadmium, appliquant l'effet photo voltaSque. Les panneaux portant des éléments réfringents munis de lentilles de type Fresnel ou des lentilles convexes ou autres concentrent alors les rayons solaires sur des foyers qui, comme indiqué précédemment, sont prévus sur des conduites ou sur des éléments capteurs contenant un fluide caloporteur. Dans les endroits prévus pour les foyers, on peut alors installer des photo-piles au silicium, au cadmium ou de type dquivalent. Ces photo-piles reçoivent une concentration d'énergie solaire qui serait convertie en énergie électrique. Les photopiles pourraient être reliées en série et pourraient produire du courant électrique continu. Une tension de l'ordre de 0,4 volt pour chaque pile serait multipliée par le nombre des piles en série. On utilise déjà des panneaux sur lesquels sont prévues des photo-piles solaires au silicium ou au-cadmium d'un diamètre de l'ordre de 75 mm chaque environ. Un panneau de lm? comporterait toutefois environ 100 photo-piles pour produire seulement environ 100 watts/heure maximum ou 25 watts/heure en moyenne. I1 faudrait donc 10 m2 de panneaux avec 1000 photo-piles pour produire un maximum de 1 kw/heure. En utilisant des panneaux concentrateurs avec dispositifs réfringents circulaires de type Fresnel ou longitudinaux, ou des lentilles convexes, de 1 m2 de surface, il suffirait alors d'une seule photo-pile au silicium ou au cadmium située au foyer de contration au lieu de 100 photo-piles. Pour produire au maximum 1 kw/heure, il faudrait donc dans ce cas 10 photo-piles au lieu de 1.000. La production moyenne serait de 0,25 kw/heure pour 10 photo-piles. I1 en résulterait donc une réduction de l'ordre de 100 fois du nombre des photo-piles, soit une réduction analogue du prix de l'installation. Ceci est d'une importance consi érable. L'électricité pourrait être produite sans utilisation de combustible, sans pollution, et pratiquement de façon indéfinie en utilisant ou en exploitant l'énergie solaire.On pourrait produire, par électrolyse de l'eau en utilisant le courant élec- trique, directement de l'hydrogène. On pourrait également produire, à partir de l'hydrogène, du méthanol, de l'éthanol, de l'hydrazine, etc... On pourrait utiliser soit l'hydrogène, soit le méthanol comme combustible solaire, en remplacement de l'es- sence pour les véhicules automobiles, et aussi pour l'obtention d'engrais à base d'ammoniac en combinant l'hydrogène avec l'azo- te de l'air (NH3). L'électrolyse trouve une grande application dans l'électro-chimie pour obtenir un grand nombre de produits. On pourrait utiliser le rayonnement solaire concentré pour produire des réactions photochimiques et pour la fabrication de produits tels que le caprolactame (pour la fabrication du nylon 12), les polyamides, des médicaments, des matières colorantes, etc... I1 a été indiqué que 42% environ de l'énergie solaire sont formés par de l'énergie lumineuse pouvant etre captée par des photo-piles, et 55% environ par des rayons infra-rouges pouvant être captés pour le chauffage depuis le fluide caloporteur. Toutefois, les foyers des capteurs reçoivent l'ensemble de 1'é- nergie solaire. Il y a donc intérêt à combiner la production de l'électricité par des photo-piles avec le chauffage, ce qui permettrait d'utiliser la chaleur autour des photo-piles, qui autrement devrait être dissipée. I1 est important de mentionner que les mêmes descriptions et les mêmes dispositifs que ceux indiqués plus haut pour la captation de l'énergie solaire pour chauffer un fluide caloporteur dans des capteurs s'applique pour la production de l'énergie électrique directe, en utilisant des photo-piles au silicium ou au cadmium ou des types équivalents, en les disposant aux endroits indiqué s ci-dessus pour les foyers qui concentrent les rayons solaires. REVENDICATIONS 1.- Système de captation de l'énergie solaire, carac péris en ce qu'il comporte, en combinaison, un élément réfringent plan constitué par des couronnes concentriques de microprismes disposées à la manière d'une lentille plane de Fresnel, orienté de façon à recevoir les rayons solaires et à les concentrer par réfraction, et un dispositif ou élément capteur placé en principe au foyer de cet élément réfringent et recevant les rayons solaires concentrés par celui-ci. 2.- Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ces éléments sont montés dans un caisson ou une structure ou enceinte équivalente dont la partie supérieure est constituée par l'élément réfringent plan, tandis que l'élément capteur est disposé à la base de ce caisson, au foyer dudit élément réfringent. 3.- Système suivant la revendication t ou 2, caractérisé en ce que l'élément réfringent plan est constitué par une feuille ou plaque de matière plastique ou équivalente dans laquelle sont formées par relief, notamment par empreinte, des couronnes de microprismes. 4. Système suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le pas de ces couronnes concentriques est de 3 à 6 au millimètre. 5. Système suivant la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que cet élément réfringent plan a une forme carrée ou rectangulaire. 6.- Système suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments réfringents plans constitués par des rainures concentriques à la manière d'une lentille plane de Fresnel sont remplacés par des lentilles convexes ou autres permettant la concentration des rayons solaires vers des foyers. 7.- Système suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'élément réfringent plan est combiné à une feuille ou plaque de support en matière plastique transparente, verre ou matière équivalente, disposée de préférence devant cet élément quand on considère la direction des rayons solaires, ou devant la conduite ou les éléments capteurs, en réduisant les déperditions thermiques. 8.- Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément capteur, qui peut être recouvert de peinture noire, est constitué par une conduite parcourue par un fluide caloporteur liquide ou gazeux et entourée au moins partiellement par une gaine ou masse isolante, sauf au droit d'une ouverture servant au passage des rayons solaires concentrés par l'élément réfringent plan. 9. Système de captation de l'énergie solaire, caractérisé en ce qu'il comprend un certain nombre de systèmes élémentaires suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dont les éléments réfringents plans sont juxtaposées pour former une face du système, au moins une conduite parcourue par un fluide caloporteur passant par les foyers de ces éléments réfringents pour assurer un échauffement cumulatif du fluide caloporteur. 10.- Système suivant la revendication 9, caractérisé en ce que ces systèmes élémentaires sont réunis dans un caisson unique dont une face est formée par les éléments réfringents plans juxtaposés, tandis que sa base est parcourue selon un trajet sinueux par une conduite destinée au fluide caloporteur, passant par les foyers de ces éléments réfringents. 11.- Système suivant la revendication 9 ou 10, caractd- risé en ce qu'il est fixe et qu'il a dans son ensemble une forme curviligne, en étant combiné à des éléments réfringents placés en haut du plan capteur (à 900) et sur les côtés (à 450 et 135) pour capter le maximum d'énergie solaire suivant la trajectoire du soleil pendant la journée, afin que certains des éléments réfringents reçoivent toujours perpendiculairement les rayons solaires au cours du déplacement diurne de celui-ci. 12.- Système suivant la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que ce caisson ou les panneaux avec éléments réfringents sont montés de façon orientable en site et (ou) azimut. 13.- Système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les rayons solaires sont concentrés par des éléments réfringents longitudinaux à parois curvilignes cylindriques ou d'un autre profil, comportant des parois supérieure et latérales, en combinaison avec un dispositif capteur acheminant le fluide caloporteur et permettant la concentration des rayons solaires reflétés par ùne paroi réfringente en un foyer principal et la réflexion d'une autre partie des rayons solaires par une paroi opposée à la première en un foyer théorique différent situé dans le capteur, pour augmenter ainsi le rendement de captation des rayons solaires. 14. Combinaison du système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12 avec une pompe à chaleur prélevant des calories à la chaleur latente de vaporisation d'un circuit d'eau et d'air dans un circuit de fluide à basse température de vaporisation tel que le fréon, le butane, le propane, l'ammoniac, et analogues, dont la vapeur est comprimée, et en ajoutant des calories provenant de l'énergie solaire pour obtenir de 1'é- nergie mécanique et électrique par expansion de ce fluide dans une turbine ou un moteur à expansion, condensant le fluide devant être ensuite vaporisé dans le circuit d'eau ou d'air. 15.- Combinaison du système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12 avec des dispositifs comportant des piles photovoltaiques au silicium, au cadminm ou en d'autres matières, permettant de convertir directement l'énergie lumineuse en énergie électrique en utilisant des foyers dans lesquels les rayons solaires sont concentrés par des dispositifs réfringents avec des lentilles de type Fresnel gravées ou apposées sur des plaques ou feuilles en matière plastique transparente ou en verre situées au-dessus des piles photovoltaques. 16.- Système suivant la revendication 15 pour la production d'électricité, caractérisé en ce qu'il comprend des piles photovoltaSques et des moyens de captation des rayons lumineux ainsi que des moyens de production de chaleur par captation de l'énergie solaire par concentration des rayons infra-rouges à l'aide d'un système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, cette combinaison permettant d'utiliser la chaleur produite dans les foyers de concentration au lieu de la dissiper. 17.- Système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les éléments réfringents sont curvilignes et de forme cylindrique ou autre, en verre ou matière plastique transparente, et présentent des moulures longitudinales munies de micro-prismes de façon à recevoir les rayons solaires et à les concentrer par réfraction, et un dispositif ou élément capteur comportant un fluide caloporteur liquide ou gazeux placé en principe au foyer ou aux foyers de l'élément concentrateur réfringent et recevant les rayons solaires, principalement les rayons infra-rouges, concentrés sur ce foyer ou ces foyers. 18.- Système suivant la revendication 17, caractérisé en ce qu'il est combiné avec un système suivant la revendication 14 ou 15 comprenant des piles photovaltaSques qui sont disposées ou fixées par soudure ou d'une autre manière sur ou dans les capteurs de chaleur, pour convertir l'énergie solaire principalement lumineuse en énergie électrique, et en utilisant l'énergie infra-rouge.