Brevet FR2509444A1 — publié le 19830114

La présente invention est relative à un récepteur solaire, en particulier du type à fluide caloporteur monophasique, chauffé par les rayons solaires réfléchis par un champ d'héliostats. Un tel récepteur est généralement constitué d'une cavité présentant une surface cylindrique ou prismatique, ayant une face avant ouverte placée dans le champ d'héliostats, et des parois latérales et postérieure tapissées de tubes dans lesquels circule le fluide caloporteur. Pendant les périodes d'arrêt, notamment la nuit et lors de passages nuageux de longue durée, il peut étre nécessaire de vidanger les tubes du récepteur ou de réchauffer le fluide caloporteur qu'ils contiennent, pour éviter une solidification de ce dernier qui provoquerait une destruction des circuits. Les systèmes de chauffage actuellement mis en oeuvre dans ce but (il s'agit en général de dispositifs de chauffage par conduction) sont difficiles à mettre en place, et ils présentent un rendement faible, en particulier lorsqu'il s'agit de chauffer des parois indépendantes. L'invention se propose d'apporter un dispositif permettant d'assurer le réchauffage d'un récepteur solaire jusqu'à la température minimale de fonctionnement du fluide caloporteur, ne présentant pas les inconvénients des systèmes selon la technique antérieure A cet effet, le dispositif de réchauffage selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il met en oeuvre un moyen de chauffage radiant à moyenne température (700 à 1300"C), pour chauffer par rayonnement les parois internes du récepteur solaire. Selon une caractéristique de cette invention, le moyen de chauffage radiant est constitué par des panneaux radiants électriques,à gaz pu autres, disposés soit dans les parois du récepteur, soit dans le panneau d'obturation de la cavité de ce récepteur, soit encore dans toute autre pièce de raccordement entre le récepteur et son panneau d'obturation. Selon une autre caractéristique du dispositif objet de cette invention, on utilise un chauffage annexe, par conduction, pour réchauffer les supports, ceintures, collecteurs, afin de compenser les pertes par les ponts thermiques, D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins - la Figure 1 est une vue en élévation latérale et coupe verticale partielle d'un récepteur solaire muni du dispositif de réchauffage selon la présente invention, placé dans le panneau d'obturation de la cavité du récepteur, ce panneau ayant été représenté en position fermée ; et, - la Figure 2 est une vue similaire à la Figure 1, mais montrant le panneau d'obturation en position ouverte et le dispositif de réchauffage selon l'invention hors service. L'exemple de réalisation non limitatif décrit ici s'applique à un récepteur solaire pourvu d'un panneau d'obturation du type décrit dans le brevet français n" 81 11 502, déposé le 11 juin 1981 par la présente demanderesse. Sur les dessins, on a représenté de façon schématique la partie supérieure du récepteur solaire, désignée dans son ensemble par la référence 10. Ce récepteur est constitué, de façon connue, d'une cavité 12, de forme parallélépipédique rectangle, dont la face avant ouverte 14 est placée dans le champ d'héliostats (non représenté), Ce récepteur étant de type connu, on ne le décrira pas ici, et on se contentera de rappeler que ses parois latérales et postérieure sont tapissées de tubes dans lesquels circule le fluide caloporteur, ces tubes (non représentés) débouchant sur des collecteurs d'entrée et de sortie. Comme on l'a déjà indiqué ci-dessus, la présente invention apporte des moyens permettant d'assurer le réchauffage par rayonnement des parois internes de la cavité 12, en utilisant un chauffage radiant. Dans cet exemple non limitatif de réalisation, on utilise des panneaux radiants 16-16'-16", encastrés dans le panneau d'obturation 18 de la face avant de la cavité 12, ce panneau étant du type décrit dans le brevet français mentionné ci-dessus. Sur la Figure 1, les panneaux radiants ont été représentés en position de fonctionnement (le panneau 18 étant en position d'obturation), et, sur la Figure 2, ces panneaux radiants sont hors service, le panneau d'obturation 18 étant ouvert, et le récepteur solaire en fonctionnement. Ces panneaux radiants 16-16'-16" sont de tous types actuellement disponibles dans le commerce, par exemple électriques, à gaz, ou autres. Ils peuvent être bien entendu disposés ailleurs que dans le panneau d'obturation 18, par exemple dans les parois de la cavité du récepteur (tubes dévoyés) ou dans une quelconque pièce de raccordement entre le récepteur et son panneau d'obturation 18. Selon la présente invention, on prévoit en outre un système de chauffage annexe par conduction pour réchauffer les supports, ceintures, collecteurs, etc., afin de compenser les pertes par les ponts thermiques. On peut, à cet effet, utiliser un moyen de chauffage classique, par exemple à l'aide de résistances blindées. Selon une autre caractéristique de cette invention, on prévoit des thermocouples (non représentés) pour mesurer la température des parois de la cavité 12 et pour commander la mise en route ainsi que l'arret du chauffage des panneaux radiants 16-16'-16". La température est mesurée sur la face arrière des tubes, aux points qui, sur la Figure 1, ont été désignés par les références 20, 20'. L'avantage essentiel du dispositif de préchauffage par panneaux radiants selon la présente invention réside en ce qu'il limite l'utilisation du chauffage conductif, difficile à mettre en place, et dont le rendement est faible lorsqu'il s'agit de chauffer des parois indépendantes. Le dispositif de préchauffage objet de l'invention permet, grace au rayonnement, de chauffer les tubes tapissant les parois de la cabine et du récepteur avec une bonne adaptabilité et un excellent rendement. I1 demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de ré chauffage pour un récepteur solaire du type à fluide caloporteur monophasique, chauffé par les rayons solaires réfléchis par un champ d'héliostats, comportant un récepteur constitué d'une cavité dont la surface est cylindrique ou prismatique, ayant une face avant ouverte placée dans le champ d'héliostats et des parois latérales et postérieure tapissées de tubes dans lesquels circule le fluide caloporteur, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de chauffage radiant 6-16' 16") pour chauffer par rayonnement les parois internes du récepteur (10). 2 - Dispositif de réchauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de chauffage est constitué par des panneaux radiants (16-16'-16") disposés dans le panneau d'obturation (18) de la cavité (12) du récepteur. 3 - Dispositif de réchauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de chauffage est constitué par des panneaux radiants disposés dans les parois de la cavité (12) du récepteur. 4 - Dispositif de réchauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de réchauffage est constitué par des panneaux radiants disposés dans une pièce de raccordement entre le récepteur et son panneau d'obturation. 5 - Dispositif de réchauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte chauffage annexe par conduction pour réchauffer les supports, ceintures, collecteurs, afin de compenser les pertes par ponts thermiques. 6 - Dispositif de réchauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un système de thermocouples mesurant la température des parois de la cavité du récepteur et commandant la mise en route et l'arrêt des panneaux radiants.