Brevet FR2499255A1 — publié le 19820806

Les procédés habituels pour recueillir l'énergie solaire présentent des défauts très importants comme la nécessité d'un très grand site, les frais énormes des structures et analogues, parce que le foyer est dans l'espace de la terre, et certaines ont un trop petit foyer pour être utilisées dans la pratique, ou bien certaines utilisent des miroirs concaves et d'autres des tours. La présente invention se rapporte à une lentille condensatrice de la lumière solaire où l'on peut former une lentilles convexe de grande dimension en joignant, en assemblant et en renforçant, pour recueillir le flux de la lumière solaire par une lentille ayant une surface extrêmement importante, ce qui permet ainsi d'utiliser efficacement et économiquement de l'énergie solaire très puissante. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparat- tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'une lentille selon l'invention; - la figure 2 est une vue latérale d'un exemple de la lentille où des cadres de renforcement sont fixés pour supporter la lentille de la figure 1; - la figure 3 est une vue en plan d'un exemple de la lentille, où des pièces en secteur et une pièce circulaire définies par des pointillés sont jointes et collées et supportées par des cadres de renforcement;; - la figure 4 est une vue en plan du cadre de renforcement de la figure 2; - la figure 5 est une vue latérale et en coupe faite suivant la ligne X-X du cadre de renforcement de la figure 4; - la figure 6 est une vue en plan d'un autre exemple d'une lentille selon l'invention; - la figure 7 est une vue en plan du cadre de renforcement de la lentille de la figure 6; et - la figure 8 est une vue en perspective schématique montrant un mécanisme suivant la lumière solaire d'un dispositif où la lentille selon l'invention est utilisée. Des modes de réalisation d'une lentille selon l'invention sont représentés sur les dessins joints, où des pièces en secteur d'une lentille convexe sont respectivement jointes et collées et supportées de façon fixe par des cadres de renforcement 2, afin d'obtenir la performance d'une lentille convexe. Les figures 1, 2, 3, 4 et 5 montrent un mode de réalisation de la lentille selon l'invention, où un nombre approprié de pièces en secteur (lob) et une petite pièce circulaire (la) de lentille convexe I sont d'abord formées en un matériau de résine synthétique comme du verre transparent ou de la matière plastique ou analogue, ensuite ces pièces en secteur lb et la petite pièce circulaire la sont jointes et collées ainsi qu'assemblées et les joints entre les pièces en secteur et la pièce circulaire sont fixés au moyen d'un adhésif supporté par un cadre de renforcement 2. Comme on peut le voir sur la figure 3, les pièces de la lentille convexe qui forment la lentille de condensation I comprennent une lentille circulaire de petite dimension-1a, à agencer au centre de la lentille 1, et un certain nombre de lentilles en secteur lb à arranger sur le pourtour 4 de la lentille circulaire de petite dimension la. Comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, le cadre de renforcement 2 comprend un anneau central 5 ayant une dimension suffisante pour couvrir le joint circulaire 4 entre la lentille circulaire de petite dimension la et les lentilles en secteur 1b, un anneau périphérique 6 ayant une dimension .suffisante pour couvrir le bord périphérique 11 du corps annulaire 3 qui est un assemblage des lentilles en secteur lb et des poutres radiales 8 formées de façon à joindre l'anneau périphérique 6 et l'anneau central 5, les poutres radiales 8 couvrant les joints mutuels 7 des lentilles en secteur lb. Les figures 6 et 7 montrent un autre mode de réalisation de l'invention. Comme on peut le voir sur la figure 6, les pièces de la lentille convexe polar former la lentille de condensation 1' comprennent (a) une lentille circulaire de petite dimension l'a, (b) un certain nombre de premières lentilles en secteur 1'b à agencer sur le pourtour de la lentille circulaire de petite dimension l'a, (c) un certain nombre de secondes lentilles en secteur l'c à agencer sur le pourtour du premier corps annulaire 3'quiet un assemblage des premières lentilles en secteur 1 'b. Comme on peut le voir sur la figure 7, le cadre de renforcement 2' comprend (a) un anneau central 5' ayant une dimension suffisante pour couvrir le joint circulaire 4' entre la lentille circulaire de petite dimension l'a et les lentilles en secteur l'b (b) le premier anneau périphérique 6' ayant une dimension suffisante pour couvrir la limite périphérique 11' du premier corps annulaire 3' qui est un assemblage des premières lentilles en secteur l'b et des premières poutres radiales 8' formées de façon à joindre le premier anneau périphérique 6' et l'anneau central 5', les premières poutres radiales 8' couvrant des joints mutuels 7' des premières lentilles en secteur l'b, (c) le second anneau périphérique (10) ayant une dimension suffisante pour couvrir le bord périphérique 13 du second corps annulaire 9 qui est un assemblage des secondes lentilles en secteur 1'c, et (d) les secondes poutres radiales 12 qui sont formées afin de joindre le second anneau périphérique 10 et le premier anneau périphérique 6', les secondes poutres radiales 12 couvrant des joints mutuels 14 des secondes lentilles en secteur 1'c. Les pièces de la lentille sont formées en un matériau de résine synthétique transparente comme une résine méthacrylique ou du verre transparent comme du verre au plomb. L'adhésif par lequel les pièces sont jointes est l'une des résines comme une résine epoxy, une résine à l'acétate de vinyle, une résine mélamine, une résine urée et une résine phénol. La figure 8 montre un mécanisme suivaribla lumière solaire dans un dispositif où la lentille selon l'invention est util-isée. Sur la figure 8, le repère 15 représente une tour sur laquelle est prévue la lentille 1. Le repère 16 est un rail circulaire de guidage de la tour 15, lequel rail permet à la lentille 1 et à la tour 15 de suivre la lumière du soleil 17. Le repère 18 est une zone de condensation de la lumière, où l'on obtient une très haute température, par exemple de 1000 à 30000C. La lentille selon l'invention permet d'obtenir une lentille convexe de grande dimension, contrairement à ce à quoi on peut s'attendre de la fabrication de lentilles convexes habituelles, en Joignant ,en collant et en assemblant et en renforçant, pour obtenir ainsi une zone de condensation de grand diamètre, directement à la surface de la terre et obtenir une très haute température simplement et facilement, la lentille a donc d'excellentes caractéristiques parce qu'elle peut recueillir et utiliser l'énergie solaire avec efficacité et économiquement, en tout emplacement. Comme on l'a mentionné ci-dessus, le dispositif pour utiliser l'énergie du soleil, lequel comprend la zone de condensation de la lumière 18 , est agencé à la surface de la terre, et la hauteur de la tour 15 correspond de préférence à la longueur focale de la lentille de condensation 1 ou 1' au sommet de la tour 15. Pour les longueurs focales des lentilles circulaires de petite dimension la ou la' et d'un certain nombre de lentilles en secteur lb ou 1'b ou 1toc, ces longueurs focales ne doivent pas nécessairement coIncider les unes avec les autres. De ce point de vue, le présent inventeur indique que la quantité d'erreurs permissibles de ces longueurs focales peut avoir environ 5%, et cela permet de fabriquer des lentilles de condensation à très bon marché. Par ailleurs, les formes et dimensions des lentilles en secteur lb ou 1'b ou l'c sont sensiblement les mêmes les unes aux autres, et cela permet ainsi d'offrir ces lentilles en secteur à des prix modérés. REVNDI CATIONS 1. Lentille condensatrice de la lumière solaire de grande dimension, caractérisée en ce que des nombres appropriés de pièces en secteur (lob) et une pièce circulaire (la) d'une lentille convexe sont d'abord formées en un matériau de résine synthétique comme du verre transparent ou de la matière plastique ou analogue, ensuite lesdites pièces en secteur et ladite pièce circulaire sont joints et collés ainsi qu' assemblés , et les joints entre lesdites pièces en secteur et ladite pièce circulaire sont fixés par de l'adhésif et supportés par des cadres de renforcement (2). 2c Lentille selon la revendication 1,caractérisée en ce que les pièces précitées de la lentille convexe qui forme la lentille de condensation (1) cjm-prennent (a) une lentille circulaire de petite dimension (la ou 1'a) à agencer au centre de la lentille de condensation (1 ou 1'), (b) un certain nombre de lentilles en secteur (1b ou 1' b) à agencer sur le pourtour de la lentille circulaire de petite dimension (la ou 1'a). 3. Lentille selon la revendication 1,caractérisée en ce que les pièces de lentille convexe formant la lentille de condensation (1') précitée comprennent (a) une lentille circulaire de petite dimension (1'a), (b) un certain nombre de premières lentilles en secteur (1'b) à agencer sur le pourtour de la lentille circulaire de petite dimension (1'a), (c) un certain nombre de secondes lentilles en secteur (1 1c) à agencer sur le pourtour du premier corps annulaire (3') qui est un assemblage desdites pre mières lentilles en secteur (1 'b). 4. Lentille selon la revendication 2, caractérisée en ce que le cadre de renforcement (2) précité comprend un anneau central (5) d'une dimension suffisante pour couvrir le joint circulaire (4) entre la lentille circulaire de petite dimension (la ou l'a) précitée et les lentilles en secteur (lb ou 1'b) précitées, un anneau périphérique (6) d'une dimension suffisante pour couvrir le bord périphérique (11) du corps annulaire (3) qui est un assemblage desdites lentilles en secteur (lb ou l'b) et des poutres radiales (8) formées de façon à joindre ledit anneau périphérique (6) et ledit anneau central (5), lesdites poutres radiales (8) couvrant des joints mutuels (7) desdites lentilles en secteur (lb ou l'b). 5. Lentille selon la revendication 3, caractérisée en ce que le cadre de renforcement (2') précité comprend (a) un anneau central (5') ayant une dimension suffisante pour couvrir le joint circulaire (4') entre la lentille ctculaire précitée de petite dimension (l'a) et les lentilles en secteur précitées (1 'b), (b) un premier anneau périphérique (6') ayant une dimension suffisante pour couvrir la limite périphérique (11?) du premier corps annulaire (3') qui est un assemblage des premières lentilles en secteur ( 1 'b) précitées et les premières poutres radiales (8') formées de façon à joindre ledit prenier anneau périphérique (6') et ledit anneau central (5'), lesdites premières poutres radiales (8') couvrant des joints mutuels (7') desdites premières lentilles en secteur (1 'b), (c) un second anneau périphérique (10) ayant une dimension suffisante pour couvrir le bord périphérique (13) du second corps annulaire (9) qui est un assemblage des secondes lentilles en secteur (1 'c) précitées, et (d) des secondes poutres radiales (12) formées de façon à joindre le second anneau périphérique (10) et le premier anneau périphérique (6') précité, lesdites secondes poutres radiales (12) couvrant des joints mutuels (14) desdites secondes lentilles en secteur ( 1'c).