Brevet FR2447017A1 — publié le 19800814

La présente invention a pour objet des procédés et des dispositifs permettant de mesurer le rayonnement solaire direct et la position du soleil et permettant également de pointer automatiquement vers le soleil un appareil orientable, par exemple l'axe d'un capteur solaire à concentration. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des appareils de poursuite du soleil et de métrologie solaire. On connaît plusieurs catégories d'appareils de guidage ou de pointage automatique d'un axe vers le soleil. Une premiere catégorie comporte des dispositifs qui sont indépendants de l'appareil a guider. A cette premiere catégorie se rattachent les pointeurs solaires qui sont des appareils mobiles comportant un axe que l'on pointe vers le soleil. Un balayage de l'espace est obtenu par une combinaison de mouvements autour de plusieurs axes. Lorsque l'appareil est pointé vers le soleil, on lit sur des capteurs de position placés sur divers axes la position relative du soleil. Cette position est transmise périodiquement à un dispositif de guidage automatique de l'appareil orientable qui doit être guidé vers Le soleil. Les pointeurs solaires sont des dispositifs mobiles complexes et onéreux. Un tel pointeur est décrit par exemple dans le brevet français FR 76.08829. A la premiere catégorie, on peut également rattacher les dispositifs de guidage par ordinateur ou calculateur électronique. A partir de la date et de l'heure exacte qui sont fournies par une horloge très stable, le calculateur fournit les informations de position du soleil en azimut et en hauteur et ces informations sont transmises périodiquement au dispositif de guidage d'un capteur solaire ou de tout autre appareil orientable qui doit être maintenu pointé vers le soleil. Une deuxième catégorie comporte des dispositifs qui sont liés mécaniquement à l'appareil que l'on doit maintenir pointé vers le soleil. Par exemple dans le cas d'un capteur solaire à concentration qui est mobile en rotation autour d'un axe vertical (azimut) et autour d'un axe horizontal (hauteur),on utilise quatre cellules disposées en croix symétrique- ment deux à deux par rapport à un masque vertical et à un masque horizontal et qui sont connectées deux à deux sur un amplificateur différentiel. En cas de défaut d'alignement de l'axe du capteur par rapport à la direction du soleil, il apparaît une difference entre les signaux délivrés par deux des cellules et cette différence commande automatiquement les moteurs qui entraînent le capteur dans le sens qui tend à rétablir l'alignement de l'axe. Ces derniers dispositifs sont simples et efficaces, mais ils peuvent être inefficaces si le défaut d'alignement est important et ils doivent être associés de préférence à un autre dispositif assurant une pre mière approche. I1 existe également des appareils de mesure de l'énergie solaire directe connus sous le nom de pyrhéliomètres qui doivent être pointés vers le soleil au moment de la mesure. Un des objectifs de l'invention est de procurer des moyens de pointage automatique vers le soleil d'un appareil orientable, lesquels moyens appartiennent à la première catégorie, c1est-à-dire qui sont indépendants de l'appareil à piloter et qui permettent donc de piloter simultanément plusieurs appareils placés en un même lieu. Un autre objectif de l'invention est de procurer des moyens qui peuvent être entièrement statiques pour mesurer à tout instant la position angulaire du soleil, soit en angle horaire, soit en azimut et en hauteur et pour transmettre des informations de position du soleil à un dispositif de pointage automatique d'un appareil orientable, par exemple d'un capteur solaire. Un autre objectif de l'invention est de procurer des moyens pour mesurer l'énergie du rayonnement solaire direct ainsi que l'irradiation totale directe reçue pendant un temps déterminé et le nombre d'heures d'ensoleillement. Ces objectifs sont atteints au moyen d'un procédé pour mesurer l'énergie du rayonnement solaire direct et la position du soleil en un lieu et à une date déterminés, lequel procédé comporte les opérations suivantes - sur au moins trois faces adjacentes Pi d'un polyèdre-convexe qui sont reliées entre elles par des arêtes parallèles à l'axe du monde et qui font entre elles un angle 0, on dispose une paire de détecteurs photosensibles sur chaque face; - on place autour dudit polyèdre un écran opaque, fixe ou mobile en rotation; - on fait la différence Ei entre les signaux emis par les détecteurs de chaque paire lorsque l'un est éclairé par le rayonnement solaire direct et l'autre est dans l'ombre dudit écran;; - et en combinant les différences Ei, Ei + 1 correspondant à deux faces adjacentes Pi, Pi + 1, on calcule l'énergie du rayonnement solaire direct I qui est reçue par unité de surface normale aux rayons solaires. Pour maintenir pointé vers le soleil un appareil orientable, par exemple un capteur solaire qui est monté pivotant autour d'un ou de plusieurs axes et qui comporte un dispositif de pointage automatique qui commande automatiquement l'orientation dudit appareil, on calcule l'angle horaire H, l'azimut A et la hauteur h du soleil, et on transmet périodiquement les valeurs ainsi calculées audit dispositif de pointage, comme valeurs de consigne. Undispositif selon l'invention pour mesurer l'énergie du rayonnement solaire direct et la position du soleil en un lieu et à une date déterminés, comporte - un support polyédrique convexe 1 composé d'au moins trois faces planes Pi qui font entre elles un angle i; - des moyens pour disposer ce support polyédrique, de telle sorte que ses arêtes soient parallèles à l'axe du monde; - une paire de récepteurs photosensibles (2i, 3i) placés sur chaque face Pi; - un écran opaque 4 qui est interposé entre lesdits récepteurs et le soleil, de telle sorte qu'un seul des deux récepteurs de chaque paire se trouve dans l'ombre dudit écran au moins à un instant donné;; - des moyens électroniques 14i pour faire la différence Ei entre les signaux émis par les deux détecteurs situés sur une même face Pi lorsqu'un seul des deux détecteurs est dans l'ombre de l'écran; - et des circuits électroniques pour combiner les signaux différentiels Ei et Ei + 1 correspondant à deux faces successives Pi et Pi + 1 afin de calculer l'énergie I du rayonnement solaire direct qui est reçue par unité de surface et/ou l'angle horaire H, l'azimut A et la hauteur h du soleil. L'invention a pour résultat la mesure de l'énergie du rayonnement solaire direct reçu par unité de surface et la mesure de la position angulaire du soleil exprimée, soit par l'ange horaire H, soitpar l'azimut solaire A et par la hauteur solaire h. Un résultat intéressant des procédés et dispositifs selon l'invention est la possibilité d'utiliser les valeurs de la position angulaire du soleil, qui sont calculées en permanence, comme valeur de consigne pour un dispositif d'orientation automatique d'un appareil orientable qui doit rester pointé vers le soleil,par exemple d'un capteur solaire à concentration. Les dispositifs selon l'invention peuvent être appliqués au guidage automatique des capteurs à faible ou moyenne concentration et comme disposer tifs de première approche pour le guidage automatique de capteursà forte concentration. On peut également utiliser les dispositifs selon l'invention pour mesurer le temps d'ensoleillement (héliographes) et pour mesurer et enregistrer la valeur instantanée de l'énergie du rayonnement solaire direct (pyrhéliomètre) ainsi que la valeur totale de l'énergie solaire directe reçue dans un intervalle de temps déterminé. On peut utiliser les dispositifs selon l'invention comme indicateurs de la position angulaire du soleil, soit en angle horaire U, soit en azimut et en hauteur. Les-procédés selon l'invention et la technologie employée permettent de réaliser des dispositifs relativement simples à régler,consommant peu d'énergie et d'un coût peu élevé. Les dispositifs selon l'invention conviennent bien au guidage de capteurs solaires de petites dimensions. Ils permettent d'éviter l'achat de systèmes de guidage complexes ou de stations de solarimétrie qui sont difficiles à amortir dans le cas d'installations de faible puissance. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent sans aucun caractère limitatif des exemples de réalisation de dispositifs selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 est une coupe verticale axiale de la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective à plus grande échelle du support polyédrique d'un dispositif selon l'invention. La figure 4 est un dessin géométrique permettant d'expliquer les notations. La figure 5 est un bloc diagramme des principaux circuits électroniques. Les figures 6 et 7 sont des vues en perspective et en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. Un dispositif selon 11 invention comporte un support polyédrique convexe 1, formé de plusieurs faces planes Pi qui se déduisent l'une de l'autre par une rotation e autour d'un axe x xl qui est disposé paral- lèlement à l'axe du monde. Les indices i des faces croissent en tournant autour de l'axe x xl dans le sens relatif de déplacement du soleil de l'Est vers I'0uest. 11 Ouest. Chaque face Pi comporte deux détecteurs photosensibles identiques 2i et 3i, qui fournissent chacun un signal électrique proportionnel à l'é- nergie totale captée, c'est-à-dire à la somme des énergies dues au rayonnement solaire direct, diffus et réfléchi qu'ils reçoivent. L'appareil comporte de plus un écran opaque 4 qui est disposé par rapport au support polyédrique 1, de telle sorte que l'ombre 5 de l'écran se projette sur un seul des deux détecteurs photo-électriques 2i et 3i placés sur chaque face Pi, par exemple sur la rangée 2i dans le cas de la figure 2. Il suffit que l'ombre 5 de l'écran recouvre les deux détecteurs 2i des deux faces les plus ensoleillées qui sont celles que l'on utilise lors de chaque mesure. Les détecteurs 2 et 3 placés sur chaque face Pi sont connectés sur un circuit différentiateur qui délivre un signal égal à la différence des énergies captées par les deux détecteurs. Cette différence est égale à l'é- nergie du rayonnement direct capté par le détecteur 3. En effet, les énergies du rayonnement diffus et du rayonnement réfléchi captées par les deux détecteurs 2 et 3 d'une même face sont sensiblement égales et se retranchent. Les énergies du rayonnement diffus et réfléchi captées par les deux détecteurs 2 et 3 sont sensiblement égales dans la mesure où l'écran est vu des deux détecteurs sous des angles solides sensiblement égaux. Les figures 1, 2 et 3 représentent un premier mode de réalisation entièrement statique. Dans ce mode de réalisation, le support polyédrique 1 est monté sur une plaque verticale 6 symétriquement par rapport à celle-ci. La plaque 6 est fixée sur une deuxième plaque 7 qui lui est perpendiculaire. La plaque 7 est articulée autour d'un axe horizontal 8 qui est supporté par un pied 9 qui est monté par exemple sur un trépied 10 composé de pieds coulissants ou sur tout autre support équivalent. L'écran opaque 4 ou écran pare-soleil a la forme d'un anneau ou d'une bande circulaire centrée sur l'axe x xl. Cette bande est statique. Les deux extrémités de la bande 4 sont engagées dans des glissières lia, 11b qui sont fixées sur la face supérieure de la plaque 7 et qui sont parallèles à l'axe x xl de telle sorte que lton peut deplacer périodiquement la bande 4 le long des glissières 11a et 11b. Chaque face Pi du support polyédrique porte deux détecteurs photosensibles 2i et 3i qui se déduisent l'un de l'autre par une translation parallèle à l'axe x xl. La bande 4 est positionnée de telle sorte que l'ombre 5 de la bande se projette sur une rangée, par exemple sur la rangée 2i.Pour tenir compte des variations de la déclinaison solaire, on déplace périodiquement la bande 4 le long des glissières lia et 11b, de telle sorte que l'ombre 5 de la bande 4 se projette sur la rangée de détecteurs 2i. Le support 2 ou la plaque 7 porte un niveau à bulle 12 et une boussole 13. Pour mettre en place le dispositif, on commence à régler la longueur des pieds télescopiques 10 en fonction du terrain de façon à placer la plaque 7 horizontalement. Par pivotement du pied 9 dans le trépied 10, on oriente la plaque 7 en se servant de la boussole 13 pour que l'axe x xl soit Nord-Sud. Ensuite onfa'tpivoterlaaque7autour de l'axe 8 pour incliner l'axe x xl d'un angle + égal à la latitude du lieu de sorte que l'axe x xl se trouve parallèle à l'axe du monde.Une poignée 8a permet de bloquer l'articulation. La figure 4 permet d'expliquer les notations et les calculs qui conduisent à la mesure de l'énergie solaire directe I reçue par unité de surface normale aux rayons solaires et à la mesure de l'angle horaire du soleil ainsi que de l'azimut et de la hauteur du soleil. La figure 4 représente une face Pi du support polyédrique 1, parallèle à l'axe x xl, un plan E perpendiculaire à l'axe x xl qui est donc un plan parallèle à l'équateur terrestre et la normale ONi au plan Pi en un point 0. On suppose que les rayons solaires frappent la face Pi en faisant avec la normale ONi un angle d'incidence ai. Soit OSi un vecteur unitaire parallèle aux rayons solaires, soit OAi la projection du vecteur OSi sur le plan E et soit OBi la projection du vecteur OSi sur la normale ONi. L'angle OSi OAi est la déclinaison solaire 6 et OAi = cos 6. L'angle OAi, OBi = ssi correspond, à une constante près, à l'angle horaire H du soleil. OBi = OAi cos ssi = cos 6 cos ssi = cos ai. On a représenté sur la figure 4 la face suivante Pi + 1 du support polyédrique 1 qui fait avec la face Pi un angle O. Le plan E est normal aux deux faces Pi et Pi + 1. La direction des rayons solaires frappe le plan Pi + 1 avec un angle d'incidence ai+1. L'angle d reste le même. L'angle ssi + 1 = ssi - 0. On a vu que chaque face Pi porte deux détecteurs photo-électriques dont un seul est éclairé par le rayonnement solaire direct de sorte qu'enfaisant la différence entre les signaux délivrés par les deux détecteurs, on obtient un signal différentiel Ei, qui est proportionnel à l'énergie solaire directe qui tombe sur chaque face. Si I est l'énergie directe reçue par une unité de surface normale à la direction des rayons solaires, l'énergie Bi reçue sous un angle d'incidence ai est Ei = kI cos ai. Le coefficient k est un coefficient constant qui dépend de la sensibilité des détecteurs photosensibles. Les signaux différentiels Ei et Ei + 1 correspondant à deux faces successives Pi et Pi + 1 sont donc égaux respectivement à Ei = k.I.cosai = k.I.cos6.cosSi Ei+1=kI.cosai+1=kIcos6.cos (ssi-3) = k.I.coss(cosBi.cos8+sinBi.sin8) d'où l'on tire On voit donc qu'en traitant, par exemple au moyen d'une calculatrice électronique, les signaux différentiels Ei, Ei + 1 etc..., fournis par deux faces consécutives du support polyédrique 1, on peut déterminer la valeur de l'énergie I du rayonnement solaire direct par unité de surface sous une incidence normale et l'angle horaire H du soleil. Il suffit de connaître la valeur de la déclinaison solaire 6 au jour du calcul. L'angle horaire H mesuré à partir du méridien du lieu est égal à ssi si le plan Pi est perpendiculaire au plan du méridien. Sinon, il faut ajouter ou retrancher une constante égale à l'angle du plan Pi avec le plan normal au méridien du lieu. La déclianison solaire 6 varie sinusoldalement et on peut donc la calculer facilement. Le calcul de l'angle horaire H permet de piloter automatiquement un appareil à monture équatoriale qui pivote autour d'un axe parallèle à l'axe du monde. Les collecteurs solaires à concentration sont montés généralement de telle sorte qu'ils pivotent autour d'un premier axe vertical pour suivre les déplacements en azimut du soleil et autour d'un deuxième axe horizontal pour suivre les déplacements en hauteur du soleil. Connaissant la latitude f du lieu où est installé un tel capteur, le dispositif selon l'invention permet de déterminer l'azimut A et la hauteur h du soleil en appliquant les formules trigonométriques bien connues sinh = sin+.sin6+cos.cos6.cosH et cosA = Cos6.cosH-sinh.cosf cosh.sinf Les calculs qui précèdent montrent qu'il suffit de disposer des signaux différentiels correspondant à deux faces successives Pi et Pi+1 du support 1 pour déterminer l'énergie solaire directe I et la position du soleil. En pratique on effectue le calcul à partir du couple de valeurs Ei et Ei+1, fournies par les deux faces successives Pi les plus éclairées qui varient tout au long de la journée. Les figures 1 à 3 représentent un support polyédrique 1 comportant sept faces P appartenent à un octaèdre régulier dont la face inférieure est supprimée. Un tel support permet d'obtenir à toutes les heures de la journée, y compris au lever et au coucher du soleil, des faces P qui reçoivent le soleil sous un angle d'incidence minimum. La figure 5 représente schématiquement sous forme de bloc diagramme, un mode de réalisation des circuits et composants électroniques qui équipent un dispositif selon l'invention. On a représenté sur cette figure quatre faces successives Pi-1, Pi, Pi+1 et Pi+2 du support 1 portant -chacune une paire de détecteurs photosensibles 2i et 3i. Par l'intermédiaire d'un câble multiconducteur, les sorties de chaque couple de détecteurs 2i, 3i sont connectées respectivement sur les bornes d'entrée + et - d'un amplificateur différentiel 14i qui délivre un signal égal à la différence des signaux délivrés par les détecteurs 2i et 3i, c'est-à-dire un signal Ei proportionnel à l'énergie du rayonnement solaire direct reçu par unité de surface de la face Pi correspondante. Les détecteurs 2i et 3i peuvent être des thermopiles qui délivrent une force électromotrice proportionnelle à l'énergie captée. Les thermopiles ont une sensibilité spectrale très large qui couvre la plage comprise entre 0,3 et 3 p. Elles sont malheureusement peu sensibles et nécessitent une amplification importante. De plus, le cout des thermopiles reste élevé. Les détecteurs 2i et 3i peuvent être également des cellules photo-électriques ou bien des photodétecteurs du type photodiodes ou phototransistors dont le courant a une intensité sensiblement proportionnelle à l'éclairement. On fait débiter par exemple une cellule photo-électrique sur une résistance de faible valeur aux bornes de laquelle on prélève une tension proportionnelle à l'éclairement, ce qui permet d'obtenir une même tension de sortie pour un même éclairement en ajustant la valeur de la résistance de charge. Cette solution présente l'avantage qu'il n'est pas nécessaire de disposerde paires de détecteurs ayant des caractéristiques identiques. Le montage différentiel permet d'éviter les erreurs dues aux variations de sensibilité des cellules en fonction de la température. Il suffit que les deux cellules placées sur une même face Pi soient à la même température. Pour cela, on utilise de préférence un support polyédrique 1 en un matériau bon conducteur de la chaleur (cuivre, alliage d'aluminium) et on assure un bon contact thermique entre les détecteurs et le support. Il faut également éviter les pertes d'énergie dues à la réflexion de la lumière par les détecteurs. On peut agir sur la surface des détecteurs en la recouvrant d'une couche anti-réflective ou en choisissant une texture qui piège les rayons lumineux. On peut également recouvrir chaque détecteur d'un dôme transparent hémisphérique de telle sorte que le rayonnement direct frappe toujours la surface du dôme sous une incidence normale. Revenant à la figure 5, les signaux électriques délivrés par les amplificateurs 14i sont transférés par un câble multiconducteur vers ùn coffret qui contient divers circuits électroniques. Ce coffret contient un microprocesseur 15, une mémoire 16 à accés aléatoire (RAM), une deuxième mémoire 17 dans laquelle est enregistré le programme de calcul et un circuit de traitement de données 18 sur les entrées duquel sont connectées les sorties des amplificateurs différentiels 14i Le circuit 18 comporte un multiplexeur suivi d'un convertisseur analogique à numérique. Le multiplexeur est piloté par le microprocesseur 15. Les informations numériques sont stockées dans la mémoire 16.Le programme enregistré dans la mémoire 17 commande périodiquement l'exécution par le microprocesseur 15 des calculs qui fournissent la valeur de l'énergie solaire directe I par unité de surface et les parametres de position angulaire du soleil (angle horaire, azimut et hauteur) par les formules ci-dessus. Le coffret de circuits contient, en outre, des circuits d'interface entrée-sortie 19 qui permettent, soit de communiquer avec un clavier, soit de sortir des résultats sur un enregistreur par exemple une imprimante, une bande magnétique, ou tout autre enregistreur, soit de transmettre les informations de position angulaire du soleil comme valeurs de consigne à un dispositif 21 de pilotage automatique d'un capteur solaire ou de tout autre appareil orientable qui doit rester pointE vers le soleil. L'ensemble des circuits 14 et 22 peut être réalisé dans unie technologie de composants à faible consommation (C.MOS), de telle sorte que l'alimentation de ces circuits peut être fournie par des panneaux de photopiles et que l'appareil devient autonome. Les circuits 18 à 22 de traitement des informations delivrées par les amplificateurs différentiels 14i sont des circuits traditionnels, bien connus des techniciens en informatique. Ils ne constituent pas la partie originale de l'invention et il n'est donc pas nécessaire de les décrire plus en détail. La description simplifiée qui précède suffit à expliquer comment sont utilisées les informations délivrées par les dispositifs selon l'invention. Les figures 6 et 7 représentent en perspective et en coupe transversale un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'inventioo Les parties homologues à celles des figures 1 à 3 sont représentées par des repères identiques. On retrouve sur ces figures un support polyédrique 1 ayant un axe x xl parallèle à l'axe du monde et des -faces Pi qui se déduisent l'une de l'autre par une rotation d'angle e autour de l'axe x xl. Le support 1 est monté sur une plaque 6 qui pivote autour d'un axe horizontal 8 porté par un trépied 9, 10. La face Pi du support 1 porte une aiguille aimantée 13 qui permet d'orienter l'axe x xl Nord-Sud et un niveau 12 qui permet déplacer cet axe horizontal. Après que l'axe x xl a été placé horizontalement ou l'incline d'un angle égal à la latitude du lieu. Chaque face Pi du support 1 porte deux détecteurs photosensibles identiques 2i et 3i qui sont juxtaposés parallèlement et se déduisent l'un de l'autre par une rotation autour de l'axe x xl. L'écran pare-soleil est une bande opaque 23 en forme de doigt parallèle à l'axe x xl et qui est entraîné en rotation autour de l'axe x xl par un petit moteur 24. De préférence, le moteur 24 est situé à l'intérieur du support polyédrique 1 et la bande 24 présente la forme d'un étrier recourbé ou cintré en forme de U dont une branche est fixée sur l'arbre moteur et dont l'autre branche tourne autour du support 1. Bien entendu, l'écran 23 peut comporter plusieurs doigts parallèles à l'axe x xl et reliés par des rayons à un moyeu central monté sur l'arbre moteur 25. Le dispositif selon les figures 6 et 7 comporte, en outre, un détecteur 26 qui peut être un détecteur magnétique, optique ou un détecteur de proximité qui délivre une impulsion à chaque tour de l'écran 23. Les circuits électroniques de ce deuxième mode de réalisation sont peu différents de ceux de la figure 5. Les deux détecteurs 2i et 3i situés sur chaque face Pi sont connectés également sur les deux entrées d'un amplificateur différentiel 14i qui effectue la différence entre les deux signaux. Cette différence varie périodiquement, car lorsque l'écran 23 tourne,l'ombre de cet écran se projette successivement sur l'un puis sur l'autre des deux détecteurs 2i et 3i.L'amplitude maxima ou valeur de crête de cette différence correspond à l'instant où l'un des deux détecteurs est dans l'ombre de l'écran tournant tandis que l'autre est frappe par le rayonnement direct. La sortie de chaque amplificateur différentiel 14i est-connectée sur un amplificateur détecteur de la valeur de crête. Les sorties des détecteurs de crête sont connectées sur les différentes entrées du multiplexeur 18 et les autres composants 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22 sont identiques. Les impulsions fournies par le détecteur 26 sont envoyées sur le microprocesseur 15 et elles permettent de rythmer la cadence d'acquisition et de traitement des informations et de remettre à zéro périodiquement les amplificateurs détecteurs de valeur de crête. Ce deuxième mode de réalisation est un peu plus complexe que le précédent du fait qu'il comporte un moteur d'entraînement en rotation de l'écran opaque 23 et des détecteurs de crête. Par contre, il présente l'avantage qu'il n'est plus nécessaire de régler périodiquement la position de l'écran opaque pour tenir compte des variations de déclinaison solaire. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour mesurer I'énergie du rayonnement solaire direct et la posi tion du soleil en un lieu et à une date determinés, caractérisé en ce que: - sur au moins trois faces adjacentes Pi d'un polyèdre convexe, qui sont reliées entre elles par des arêtes parallèles à l'axe du monde et qui font entre elles un angle 6; on dispose une paire de détecteurs photosensibles sur chaque face; - on place autour dudit polyèdre un écran opaque, fixe ou mobile en rotation; - on fait la différence Ei entre les signaux émis par les détecteurs de chaque paire lorsque l'un est éclairé par le rayonnement solaire direct et l'autre est dans l'ombre dudit écran;; - et en combinant les differences Ei, Ei+1 correspondant à deux faces adjacentes, on calcule l'énergie I du rayonnement solaire direct qui est reçue par unité de surface normale aux rayons solaires. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on calcule en outre, l'angle horaire H, l'azimut A et la hauteur h du soleil et on transmet périodiquement ces valeurs de positon angulaire comme valeurs de consigne à un dispositif de pointage automatique d'un appareil orien table qui doit rester pointé vers le soleil, par exemple d'un capteur solaire qui est monté pivotant autour d'un ou de plusieurs axes. 3 - Dispositif pour mesurer l'énergie du rayonnement solaire direct et la position du soleil en un lieu et à une date déterminée par un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte - un support polyédrique convexe 1, composé d'au moins trois faces planes Pi qui font entre elles un angle O; - des moyens pour disposer ce support polyédrique, de telle sorte que ses arêtes soient parallèles à l'axe du monde; - une paire de récepteurs photosensibles (2i, 3i) placés sur chaque face Pi; - un écran opaque 4 qui est interposé entre lesdits récepteurs et le soleil, de telle sorte qu'un seul des deux récepteurs de chaque paire se trouve dans l'ombre dudit écran au moins à un instant donné;; - des moyens électroniques I4i pour faire la différence Ei entre les -signaux émis par les deux détecteurs situés sur une même face Pi lorsqu'un seul des deux détecteurs est dans l'ombre de l'écran; - et des circuits électroniques pour combiner les signaux différentiels Ei et Eis1 correspondant à deux faces successives Pi et Pi+1 afin de calculer l'énergie I du rayonnement solaire-direct qui est reçue par unité de surface et/ou l'angle horaire H, l'azimut A et la hauteur h du soleil. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit sup port polyédrique 1 comporte un axe x xl qui est disposé parallèle ment à l'axe du monde et ledit écran est une portion d'anneau circulaire fixe qui est situé dans un plan équatorial et qui est centré sur ledit axe. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les extrémi tés dudit anneau sont fixées sur deux glissières lita, lîb parallèles audit axe x xl, que les deux détecteurs photo-électriques 2i, 3i de chaque paire disposés sur une même face Pi dudit support polyédrique se déduisent l'un de l'autre par une translation parallèle audit axe x xl et que la position dudit anneau 4 sur lesdites glissières lita, llb est modifiée périodiquement par qu'un seul des deux détecteurs de chaque paire se trouve dans l'ombre 5 dudit anneau 4. 6 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit support polyédrique 1 comporte un axe x xl qui est placé parallèlement à l'axe du monde et ledit écran comporte au moins un doigt 23, parallèle audit axe x xl, qui est entraîné en rotation autour dudit axe et dudit support polyédrique. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux dé tecteurs 2i, 3i de chaque paire disposés sur une même face Pi dudit support polyédrique 1 sont juxtaposés parallèlement l'un à l'autre et audit axe x xl. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 7 caractéri sé en ce qu'il comporte en outre, un dispositif 26 détecteur de passages dudit doigt rotatifs qui émet une impulsion lors de chaque tour, lesquel les impulsions cadencent les opérations desdits circuits électroniques qui combinent les signaux différentiels Ei et Ei+l correspondant a deux faces successives. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que ledit support polyédrique 1 est composé d'un matériau bon conduc teur thermique et lesdits détecteurs 2i, 3i sont des cellules photo électriques qui sont collées sur ledit matériau afin d'assurer un contact ayant une bonne conductibilité thermique. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que les deux détecteurs 2i et 3i placés sur chaque paire Pi sont des cellules photo-électriques qui sont connectées chacune sur une ré sistance de charge de faible valeur et les tensions aux bornes des deux résistances sont connectées sur les deux bornes d'entrée d'un amplificateur différentiel.