Brevet FR2422974A1 — publié le 19791109

L'invention concerne un miroir solaire orientable, à éléments réfléchissants multiples, portés par des éléments cintrés préfabrigués. Plus précisément, l'invention concerne un miroir concave de ce type, dont la surface réfléchissante est constituée de facettes rectangulaires allongées, dont les grands côtés sont portés par des éléments cintrés, qui leur impriment une courbure cylindrique précise, tandis que leurs petits côtés sont libres. De tels miroirs sont destinés à équiper des centrales solaires qui, de façon connue, comprennent habituellement un grand nombre de miroirs, répartis suivant des arcs de cercles concentriques, en vue de réfléchir le rayonnement solaire sur une chaudière disposée au centre du champ de miroirs, au sommet d'une tour. Cette chaudière alimente en vapeur une turbine, qui est disposée à la base de la tour et entraîne un générateur électrique. I1 est naturellement nécessaire de modifier périodiquement la position de chacun des miroirs, afin que la lumière solaire réfléchie soit toujours projetée sur la chaudière et, dans ce but, les miroirs sont montés sur des orienteurs, qui ajustent automatiquement leur position, à intervalles réguliers. Afin que la tache lumineuse formée par chaque miroir sur le récepteur de la chaudière ne déborde pas des limites de celui-ci, les miroirs doivent avoir une forme proche de celle d'un miroir sphérique de grand rayon. De tels miroirs doivent répondre à un certain nombre d'impératifs, parmi lesquels les suivants + - être relativement peu coûteux, afin que la centrale solaire soit compétitive avec des centrales électriques classiques : - être fiables, afin de limiter les frais de remplacement, d'entretien et de réglage ; - conserver une forme proche de celle du miroir convergent idéal, malgré les déformations dues au vent, à la chaleur et à leur propre poids t - avoir un poids relativement faible, afin de simplifier la conception des orienteurs. Pour respecter ces conditions, il a déjà été proposé, par la Société Saint-Gobain Techniques Nouvelles, dans la demande de brevet déposée le 17 Mars 1976, sous le numéro d'enregistrement national 76 07756, de réaliser des miroirs convergents comprenant un châssis qui supporte des éléments réfléchissants, dont l'un au moins est sensiblement cylindrique et resulte de la déformation d'une bande plane rectangulaire, chacun desdits éléments étant disposé sur le châssis de façon à obtenir la convergence désirée et fixé au châssis à l'aide de parcloses en élastomère, qui embrassent à la fois ses grands côtés et des ailes de forme solidaires du châssis. Pour réaliser de tels miroirs, les bandes réfléchissantes sont déformées sur le chantier même en exerçant des efforts de flexion tout le long de leurs grands catés, lors de leur mise en place sur le châssis porteur, tandis que les petits côtés sont laissés libres pendant la flexion des grands côtés. Plus précisement, à l'aide d'un gabarit, on impose, sur le chantier, une déformation élastique à un profilé destiné à supporter les parcloses des éléments du miroir et l'on fixe le profilé ainsi déformé sur le châssis du miroir. Dans la pratique, les miroirs de ce type ainsi réalisés comprennent une armature rigide et orientable par rapport à un bâti ancré au sol et porteuse d'une ossature plane, portant ellememe des profilés en T, par exemple disposés selon les lignes verticales ou horizontales, formant des cintres que leur mise en forme amène sur la sphère de référence. Une machine de pose roulant sur des rails courbes et munie d'un gabarit disposé dans un plan vertical permet de placer et de fixer chaque profilé sur une poutrelle dans la position voulue, après l'avoir cintré à la courbure désirée. Ceci permet certes le montage rapide de chaque miroir, mais exige une infrastructure lourde et croûteuse. Ce processus présente aussi l'inconvénient de ne pouvoir être mis en oeuvre que sur les lieux memes d'installation du miroir. L'invention vise à proposer des miroirs du même type, se prêtant à un montage rapide, mais plus économique, car ne réquèrant pas l'intervention d'une machine pour la mise en forme des profilés successivement en face de chaque miroir sur le chantier. Le but de l'invention est donc un miroir solaire orientable, dont les éléments réfléchissants sont portés par des éléments cintrés préfabriqués, qu'il suffit ensuite d'assembler sur le lieu de montage du miroir. A cet effet, l'invention a pour objet un miroir solaire comprenant une armature rigide orientable par rapport à un bâti fixe, porteuse d'une ossature comprenant des solives parallèles munies de profilés cintrés à la courbure du miroir, sur lesquels est assemblée une pluralité de facettes réfléchissantes rectangulaires, dont les grands côtés sont solidaires des profilés cintrés par l'intermédiaire de parclosesi tandis que leurs petits côtés sont libres, ce miroir étant caractérisé en ce que les solives de ladite ossature rigide sont formées de poutrelles sur lesquelles sont fixés par leur table des profilés auxiliaires à section en T, dont l'âme comporte une fente longitudinale dans laquelle est engagée et fixée l'âme d'un cintre destiné à supporter au moins un élément réfléchissant, les solives étant identiques entre elles et montées selon un profil transversal aux cintres, correspondant lui-même à la courbure du miroir. Dans la pratique, les profilés auxiliaires seront montés en usine sur les poutrelles, de manière à constituer, par leur âme fendue, des étriers, dont la fente pourra être rendue rectiligne, grâce à un système de réglage approprié. Les cintres, avantageusement en T, seront ensuite montés et conformés, toujours en usine, dans les étriers ainsi réalisés, grâce à un gabarit. On obtient de cette manière des ensembles de solives munies de cintres, qu'il ne reste plus ensuite qu'à assembler aux autres constituants du châssis sur le lieu même d'installation du miroir. Avantageusement, la table des profilés auxiliaires comportera une partie déformable, de manière à faciliter l'alignement des fentes des étriers lors du montage et à permettre d'amener en parallèle les deux branches de l'étrier, lors de l'assemblage du cintre et du profilé auxiliaire, par rivetage par exemple. De préférence également, l'âme des cintres présentera sur ses faces latérales des arêtes parallèles, destinées à faciliter l'introduction de cette âme dans l'étrier et à constituer ensuite une bonne assise pour l'étrier porteur. Les dessins annexés illustrent la mise en oeuvre de l'invention. Sur ces dessins r La figure 1 est une vue partielle en perspective illustrant la fixation des profilés sur les poutrelles t La figure 2 est une vue partielle en perspective, avec arra chement, illustrant l'assemblage des poutrelles et des poutres du châssis. Comme on le voit sur la figure 1, les poutrelles 1 entrant dans la constitution du châssis mobile du miroir sont des profilés rectilignes, à section rectangulaire, bruts d'étirage. Sur une face de ces poutrelles sont appliquées les deux ailes 2 d'un profilé en T, 3, dont l'âme comporte deux branches 4a et 4b définissant une fente longitudinale en U. Afin de pouvoir rendre rectilignes les fentes des profilés 3, on utilise par exemple des excentriques 5 agissant transversalement, par exemple sur les nervures d'appui 6. Les ailes 2 du profilé 3 sont fixées sur la poutrelle 1 à l'aide de systèmes 7 de boulons et écrous et d'orga- nes d'assemblage analogues. Le réglage et l'assemblage du profilé 3 et de la poutrelle 1 s'effectuent, par conséquent, en usine. En usine, également, l'âme 8 du cintre en T, 9, est engagée dans la fente définie par les branches 4a et 4b du profilé 3. La table 10 du cintre 9 est destinée à constituer l'élément cintré supportant, à l'aide de parcloses, les éléments réfléchissants du miroir, comme décrit dans la demande de brevet 76 07756 précitée. A cet effet, une fois la poutrelle posée à plat sur son flanc et une fois l'âme 8 du cintre 9 engagée dans l'étrier formé par les branches 4a et 4b, la table 10 est cintrée en usine à l'aide d'un gabarit, connu en soi. Après cintrage, l'âme 8 du profilé et les branches 4a et 4b de l'étrier sont assemblées, par exemple par rivetage. Afin de faciliter l'insertion de l'âme 8 dans la fente, des arêtes apparentes, telles que 11, sont disposées en parallèle sur les faces externes de l'âme 8. Une fois l'assemblage effectué, ces arêtes 11 assurent en outre une bonne assise pour le cintre 9. En vue de faciliter le serrage des branches 4a et 4b au moment durivetage, la partie centrale 3a du profilé 3 sera de préférence déformable ; on notera que l'ensemble des opérations d'assemblage des poutrelles du châssis et des profilés en T peut être effectué en usine, ce qui facilite considérablement les opérations de montage du miroir sur le chantier. Ce sont ces opérations qui vont maintenant être décrites en référence à la figure 2. Les solives, toutes identiques entre elles, formées par les poutrelles I, ainsi équipées des profilés en T, 3 et 9, sont alors transportées sur le site du miroir, puis munies d'axes porteurs 13, dont la tête aplatie reçoit un axe 14, porteur de deux écrous 15, serrant sur la poutrelle des rondelles coniques l5a, qui la sertissent avant d'entrer en contact avec ses plats 13a. Chacune de ces solives est placée dans une position différente sur l'armature du miroir, de manière que l'ensemble des poutrelles 1 possède une enveloppe cylindrique et que l'ensemble des cintres 9 dessine, pour sa part, la surface concave désirée. La fixation s'effectue à l'aide des axes 13, dont l'épaulement 16 porte sur des rondelles Belleville 17, à l'intérieur d'un boîtier 18, engagé dans des perforations des poutres 19 de l'armature. A l'extrémité de chaque axe 13, le serrage d'écrous 20 permet de régler la distance radiale entre les poutrelles 1 et l'armature. Les boîtiers 18 sont positionnés horizontalement par des plats 21, disposés verticalement le long de la face avant de la poutre 19. Leur positionnement vertical est réglé de façon précise par un ensemble de boulons 22, placés latéralement de part et d'autre. Les boîtiers 18 reçoivent un couvercle 23, muni d'une fente de guidage 23a, et le serrage des écrous 20 s'exerce par l'intermédiaire d'une portée sphérique 24, de sorte que les axes 13 peuvent pivoter horizontalement. Chacun des couvercles 23 des boîtiers 18 des solives extrêmes est porteur d'un poussoir fileté 25, capable de repousser l'axe 13 correspondant, de façon à provoquer de proche en proche le resserrement des solives, après mise en place des éléments réfléchissants 26 sur les parcloses 27, rattrapant ainsi les jeux de l'ensemble des éléments 26 et des cintres 9 avec les joints formés par leurs parcloses. Cette suppression des jeux permet de faire participer l'ensem- ble des facettes - indéformables dans leur plan - à la rigidité de toute la structure, ce qui permet de l'alléger sensiblement. Au voisinage des points de fixation des poutrelles 1 sur ltossature, on pose successivement sur les cintres 9 une série de mires, décalées dans le sens du rayon du miroir de distances égales aux décalages successifs à donner aux cintres par rapport à un plan de référence parallèle au plan tangent au milieu du miroir. Le réglage consiste à placer dans ce plan de référence chacune des mires caractéristiques de chaque cintre en alignant optiquement ces mires à l'aide d'une lunette placée dans ce plan, par serrage progressif des ecrous 20 des axes 13 de fixation. On notera que le montage des constituants de l'ossature conforme à l'invention peut s'effectuer facilement sur le chantier, sans faire appel à des gabarits ou des dispositifs similaires de la technique antérieure. REVENDICATIONS 1.- Miroir solaire comprenant une armature rigide orientable par rapport à un bâti fixe, porteuse d'une ossature comprenant des solives parallèles munies de profilés cintrés à la courbure du miroir, sur lesquelles est assemblée une pluralité de facettes réfléchissantes rectangulaires, dont les grands cotés sont solidaires des cintres par l'intermédiaire de parcloses, tandis que leurs petits côtés sont libres, ce miroir étant caractérisé en ce que les solives de ladite ossature rigide sont formées de poutrelles, sur lesquelles sont fixés par leur table des profilés auxiliaires à section en T, dont l'âme comporte une fente longitudinale dans laquelle est engagée et fixée l'âme d'un cintre destiné à supporter au moins un élément réfléchissant, les solives étant identiques entre elles et montées selon un profil transversal aux cintres, correspondant lui-même à la courbure du miroir. 2.- Miroir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les poutrelles possèdent un système d'excentriques réglables agissant transversalement sur les ailes du profilé auxiliaire en T. 3.- Miroir selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la table des profilés auxiliaires en T comporte une partie centrale déformable. 4.- Miroir selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'âme des cintres présente, sur ses faces latérales, des arêtes parallèles. S.- Miroir selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites poutrelles sont solidaires de poutres de l'armature rigide par l'intermédiaire d'axe rappelés par rapport auxdites poutres par des moyens élastiques montés à l'intérieur de boîtiers engagés dans ces poutres. 6.- Miroir selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits axes comportent des moyens de réglage radial par rapport auxdites poutres. 7.- Miroir selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que certains au moins desdits axes comportent des moyens de réglage longitudinal. 8.- Miroir selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que certains au moins desdits axes comportent des moyens de serrage transversal.