Brevet FR2360840A1 — publié le 19780303

La présente invention concerne tous les types de chauffage solaire permettant d'obtenir et de conserver tout liquide ou gaz à haute température. Il existe plusieurs systèmes de chauffage solaire dont l'emploi de la lentille est connu. Cependant cette lentille est souvent en verre et reste un problème de fabrication ainsi que de prix, encombrante, lourde, cassante. Il existe le système par réflexion du type réflecteur pour réchauffer solaire dont le principe est de chauffer par dessous 11 objet. -Sa concentration est donc moins importante, puisqu tune partie du reflecteur expose est cachée par l'objet à rechauffer. Les capteurs plan occupent trop de surface pour entre efficaces Le dispositif selon I'inven- tion permet d'éviter ces inconvénients.En effet, dans celui-ci on est sur d'obtenir de très hautes températures, avec un faible diamètre et une très faible épaisseur, en présentant la lentille constamment face au soleil. Chaque reflexion entrainant des pertes. Le meilleur rendement est obtenu ici par la super-lentille dirige face au soleil. Ce type de lentille est utilisé dans le domine de la télévision pour effets spéciaux, mais de petit diamètre (inférieur à 40 cm). Notre super lentille, selon le principe de Fresnel, objet de 11 invention, est utilisée puur la captation solaire à grande échelle. Elle récupère par dessous et par transparence les calories nécessaires à élever la tempe rature d'un réservoir clos, comprenant un vitrage étanche. Le dispositif principal de l'invention comprend une super lentille extra-plate d'une épaisseur de 2 à 5 mm et dont le nombre de franges, par rapport à son diamètre est très élevé (1008 pour un mètre de diamètre). Elle est fabriquée en plexiglas pour ses qualités de transparence et de réfraction qui ont-pour but de con CENTRer ces 1008 franges en un seul point focal où la température atteint 12000 environ. La hauteur de la dernière frange, coté extérieur, ne dépasse pas 0,5'mi. Obliquant vers le centre, les franges arrivent en s'annulant jusqu'è -zero millimètre.Sa distance focale est, pour un mètre de diamètre, de 67 cm Selon une autre réalisation de l'invention, le moyen d'augmenter la captation de lténergie solaire est d'utiliser par exemple trois super lentilles. La première est placée à droite du système. La seconde à gauche en présentant un angle de 900 par rapport à l'horizontal dont le rayonnement solaire est renvoyé par un miroir également incliné à 450. La troisième se situant naturellement au dessus du système. Le rayonnement solaire est concentré sur un diffuseur de calories, S l'intérieur d'un récipient. Il est en dessous du niveau du fluide, quelque soit son inclinaison. Il absorbe et emmagasine le maximum d'énergie calorifique pour la transmettre au serpentin. Le dessin annexé illustre à titre d'exemple un mode de réalisation de la lentille et de la chaudière conformément à la presente invention. Telle qu'elle est représentée, la lentille comprend une série de franges en 1, dont le degré d'inclinaison 2, côté centre, varie proportionnellement selon la formule de Fresnel, en fonction de son avance vers le centre 0 pour l'annuler. De l'autre côté de la frange 3, l'angle est en rapport avec la hauteur du "pic" et diminue également au fur et à mesure que l'on se dirige vers le centre0 et s'annule. Ceci en fonction de la distance focale. La diffraction et la concentration des rayonnements solaires sont obtenues gracie à la transparence du plexiglas 4. Ensuite, la concentration du rayonnement solaire 5 arrive sur le diffuseur 6, réglable en hauteur par la vis 7.Le rôle du réservoir 8 où lton emmagasine les calories reçues est de transmettre par conductibilité son énergie calorifique au serpentin 9 et au fluide qui le traverse. L'enveloppe 10 du réservoir fortement isolé, sera intérieurement peinte en noir . Une ouverture comprenant ici un triple vitrage 11 assure le passage des rayons solaires concentrés. Le support 12 de la super lentille est de forme cylindrique et joue le rôle de parevent. En 13 dispositif électronique pour suivre automatiquement le déplacement solaire, en liaison avec le moteur 14 pour l'inclinaison de l'azimut, avec le moteur 15 pour commander l'inclinaison de I > horizontal. L'objet de l'invention peut être utilisé dans tous les cas où l'on désir obtenir de l'eau chaude ou fluide à haute température. Pour la production du froid également. Peut convenir à tout système de chauffage individuel, collectif et industriel. IIEVENDICAiPIONS . 10 Dispositif permettant une très grande concentration de rayons solaires en un seul point focal situé à l'intérieur d' une capacité contenant un fluide et dirigée automatiquement face au soleil se caractérisant par le fait que la concentration des rayons solaires est obtenue par une lentille ou disque optique en matière synthétique transparente et de treks mince épaisseur. 20 Dispositif suivant la revendication I se caractérisant par le fait que le disque optique ou lentille comporte une série de franges dont le degré d'inclinaison varie proportionnel- lement en fonction de son avancé vers le oentre pour l'annuler vers ltextrémite périphérique, alors que de l'autre côté de la frange l'angle est en rapport avec le Pie et diminue au fur et à mesure qutil approche du centre. 30 Dispositif suivant la revendication 1 se caråctérisant par le fait que la difraction de la lumière par la lentille pour chauffer les fluides s'effectue dans un réservoir isolé comportant à sa partie supérieure une petite ouverture à parois obliques se rapprochant à leurs bases. 40 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que la capacité comporte à sa partie supérieure un regard fermé par des vitres étanches et que le point focal du disque optique est orienté vers une pastille- ou surface métallique conductrice, tel le cuivre, formant un diffuseur réglable. 50 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que la lentille est posée sur un support surélevé formant pare-vent alors que la capacité est pourvue d'un serpentin échangeur.