Brevet FR2443592A1 — publié le 19800704

La présente invention concerne un réflecteur sur tour pour centrales solaires à concentration en deux étages du rayonnement. Les centrales solaires de ce type sont connues, comme l'indique par exemple la revue SPIE, volume 68 (1975) Solar Energy Utilization, pages85 et suivantes.Elles représentent une transposition du concept des absorbeurs sur tour déjà réalisés, dont traite la revue Brennstoff-Warme-Kraft 28 (1976) n" 12, pages 470 à 473. Les figures 1 et 2 rendent compte schématiquement du niveau de la technique. Dans le type d'absorbeur sur tour de la figure 1, une batterie d'héliostatsll en genre de miroir de Fresnel géant, d'un diamètre de plusieurs centaines de mètres, concentre la lumière solaire directe dans un absorbeur sur tour 12. La tour 16 a une hauteur imposante, que l'on a déjà envisagé de porter à 450 mètres. Un fluide caloporteur est refoulé par une pompe, à travers des conduites 13, vers l'absorbeur placé au sommet de la tour, dans lequel il se trouve chauffé et d'où il parvient à un générateur de vapeur 14 implanté au pied de la tour 16. La vapeur est ensuite utilisée de façon classique pour entratner une turbine 15. Les inconvénients des centrales à absorbeur sur tour sont évidents : la tour doit être construite de façon très stable afin de pouvoir porter l'asorbeur; les canalisatisons, éléments de robinetterie et pompes nécessaires abaissent le rendement; les travaux d'entretien et de mise en état aux alentours de l'absorbeur sont compliqués et prennent beaucoup de temps. Ces inconvénients, et bien d'autres encore7 ont conduit à ia solution selon la figure 2 qui est à la base de l'invention. Au lieu de placer l'absorbeur 12 au sommet de la tour, on le pose sur le sol 17, ce qui simplifie déjà considérablement la construction de l'installation, Un réflecteur 20 fixé au sommet de la tour renvoie vers l'absorbeur 12, au sol, la lumière solaire 10 concentrée par la batterie d'héliostats 11. Conduites principales, pompes et autres accessoires sont ainsi supprimés. Le réflecteur 20 peut en outre être établi de manière à assurer une meilleure concentration de la lumière solaire et par conséquent un rendement plus élevé. Cela permet d'autre moins exigeant quant à la précision des héliostats et de leur mouvement de poursuite du soleil. Enfin, l'absorbeur peut être intégré avec un accumulateur. L'invention a pour objet un réflecteur sur tour efficace qui se construise aisément et garantisse par des moyens simples de longues durées de vie, notamment pour la métallisation. Ce réflecteur sur tour est caractérisé par un mode de construction tel que la métallisation soit appliquée sur une structure profilée qui permet un refroidissement actif et à laquelle est fixable un élément-support. Dans un mode d réalisation préféré de l'invention, la structure profilée galvanisable est constituée par un matériau de haute conductibilité thermique et la métallisation est électrodéposable, tandis qu'à la face arrière de ladite structure profilée se rattache un revebtement continu réalisé électrolytiquement qui forme des canaux de refroidissement et qui est suivi d'un blindage électrodéposé de haute portance pour la fixation de ltélément-support. Suivant d'autres particularités possibles de l'invention : la structure profil est réalisable de façon entièrement électrolytique aussi à l'égard de la forme donnée à la métallisation que des canaux de refroidissement; la métallisation est applicable sur une structure soudée en tubesprofilés; un fluide caloporteur est transportable, pour le refroidissement actif, à travers les canaux appropriés et utilisa ble-pour une production d'énergie. La réalisation par voie électrolytique permet d'obtenir, et de mainteria7 par le refroidissement actif pendant l'utilisation, la précision de surface nécessaire du point de vue optique d'une façon particulièrement simple. La surface réfléchissante est maintenue constamment à une basse température, si bien que l'on évite des pertes de rayonnement. La structure légère et rigide autorise des tours de construction également légère et moins coûteuse . Le refroidissement actif permet,de plus, de recourir, par des conduites de relativement faible section, au fluide caloporteur pour couvrir les besoins électriques propres de la centrale. Cette consommation propre pouvant très bien représenter 10% et plus de la puissance de la centrale, la chaleur à dériver est réglable par un choix judicieux du coefficient d'absorption de la métallisation. D'où l'avantage auxiliaire de pouvoir renoncer d'emblée à des revêtements coûteux, et sensibles aux intempéries, propres à abaisser le coefficient d'absorption. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin annexé, sur lequel la figure 3 définit une structure d'ensemble du réflecteur sur tour ; la figure 4 correspond à une réalisation électrolytique de la structure du réflecteur; la figure 5 concerne une réalisation soudée; la figure 6 représente une installation comportant des dispositifs propres à couvrir sa consommation propre. Selon la figure 3, les composants essentiels du réflecteur sur tour 20 sont une structure refroidie -21 et un élément-support 22 réalisé, de façon connue, en construction légère. La figure 4 représente de façon plus détaillée la structure de réflecteur 21 réalisée par voie électrolytique. Elle se compose d'une métallisation 23, par exemple d'argent, et d'une structure profilée 24 qui, d'une part, définit une courbure éventuelle du réflecteur et, d'autre part, accueille, sur sa face arrière, des canaux de refroidissement 25. Cette structure profilée 24 est réalisée, de façon connue, par pure électrolyse sur des corps de forme voulue. Un revetement 26 est également électrodéposé de manière à fermer les canaux de refroidissement 25. Ceux-ci parcourent en genre de méandres le corps profilé 24 de façon non représentée. On choisit pour ce corps profilé et son revêtement un matériau de haute conductibilité thermique, par exemple du cuivre ou un alliage de cuivre. Pour conférer à l'ensemble une portance suffisante, on apporte sur lui, également par voie électrolytique, un blindage 9. On peut utiliser à cet effet, comme matériau de haute rigidité, du chrome ou du nickel par exemple. Le blindage 9 sert en outre à la fixation de la structure porteuse 22 par vissage ou autre moyen analogue. Les canaux de refroidissement 25 de la structure profilée 24 peuvent bien entendu aussi être réalisés par fraisage, électro-érosion ou autres méthodes analogues connues. La figure 5 représente un variante dans laquelle on utilise une structure soudée à partir de tubes profilés 27. La métallisation 23 est appliquée directement sur les tubes profilés 27 amenés auparavant à la courbure voulue. La figure 6 donne le schéma d'une réalisation couvrant sa consommation propre. Des conduites 28 transportent un fluide caloporteur approprié vers le réflecteur et, de là, vers un générateur de vapeur 29 suivi de façon classique dineturbine 20 qui produit le courant. REVENDICATIONS 1. Réflecteur sur tour pour centrales solaires à concentration en deux étages caractérisé par le fait que ledit réflecteur (21) est construit en sorte que la métallisation (23) soit appliquée sur une structure profilée (24) permettant un refroidissement actif. 2. Réflecteur sur tour selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'un élément-support (22) est fixable sur la structure profilée (24). 3. Réflecteur sur tour selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la structure profilée galvanisable (24) est composée d'un matériau de haute conductibilité thermique, que la métallisation (23) est électrodéposable et qu'à la face arrière de cette structure profilée (24) se rattache un revêtement continu (26) réalisé par voie électrolytique et formant des canaux de refroidissement (25) qui est suivi d'un blindage électrodéposé de haute portance pour la fixation de I'éloment-support (22). 4. Réflecteur selon la revendication 2 caractérisé par le fait que la structure profilée (24) est réalisable par voie entièrement électrolytique, aussi bien à l'égard de la forme donnée à la métallisation que des canaux de refroidissement (2.5). 5. Réflecteur sur tour selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la métallisation (23) est applicabie sur une structure soudée en tubes profilés (27). 6f Réflecteur sur tour selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait qu'un fluide caloporteur est transportable, pour le refroidissement actif, à travers les canaux de refroidissement (25) et utilisable pour produire de l'énergie.