Brevet FR2521699A1 — publié le 19830819

L'invention concerne un dispositif pour la concentration et le captage du rayonnement solaire. Afin d'éviter le surdimensionnement des surfaces d'échange à l'intérieur des habitations, et afin d'obtenir un bon rendement dans l'obtention du froid par un groupe-de réfrigération à absorption, il est nécessaire de disposer de températures se situant dans une fourchette comprise entre 150 et 3000C. Pour obtenir ces températures, on a recours à des dispositifs de captage, associés à des dispositifs de concentration du-rayonnement solaire qui peuvent revêtir des formes diverses, ces dispositifs devant être constamment orientés vers le soleil par un mécanisme d'orientation et d'entraînement approrié. Cependant, les dispositifs de ce genre réalisés j usqu-' à présent, sont soit d'-une construction lourde et nécessitent donc une énergie importante pour leur orientation constante vers le soleil, soit d'une construction plus légère mais dans ce cas, ils manquent de-rigidité--et ils sont- suscep- tibles d'être déformés, détériorés ou déréglés par-le vent. également; ces dispositifs connus ne sont pas aisément démontables ou accessibles afin de permettre le nettoyage ou la réparation des moyens-de concentration et de captage du-rayonnement solaire. Vis-à-vis de ces -dispositifs connues, la présente invention concerne un dispositif pour- la concentration et le captage du rayonnement solaire, se composant d'un concentrateur comprenant une enveloppe de forme générale cylindrique montée à rotation sur des portions d'axe d'extrémité, la face interne de cette enveloppe étant réfléchissante suivant un demi-cylindrz tandis que la paroi de l'autre demi-cylindre en regard est transparente au rayonnement solaire, d'un récepteur parcouru par le liquide à chauffer et disposé longitudinalement à l'intérieur de l'enveloppe dont-il est solidaire de façon que le rayonnement solaire traversant le demi-cylindre transparent soit réfléchi, par le demi-cylindre réfléchissant, vers le récepteur, d'un moyen d'asservissement pour l'entraînement en rotation du concentrateur et du récepteur pour leur permettre de s'orienter en permanence vers le soleil, dispositif caractérisé en ce que le concentrateur-est constitué par une ossature réalisée -à l'aide de tubes ou similaire, définissant les extrémités et des génératrices d'un volume de forme générale cylindrique, sur laquelle est en appui et est tendu, d'une part un tissu réfléchissant, d'autre part un film transparent, ces tissu et film formant chacun la paroi d'une moitié du cylindre. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les extrémités de l'ossature comportent des tubes fixés radialement à un élément central supportant d'une part des portions d'axes de rotation du dispositif, d'autre part le réflecteur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le-réflecteur comporte plusieurs tubes parallèles parcourus par le fluide caloporteur et disposés longitudinalement à l'intérieur du concentrateur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les tubes parallèles délimitent ensemble une construction en V ouvert vers le tissu réfléchissant. L'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale d'un dispositif conforme à l'invention - la figure 2 est une vue de gauche du palier de la figure 1 - la figure 3 est une vue latérale de l'ossature du dispositif de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue de gauche de la figure 3 - la figure 5 est une coupe schématique suivant A-A de la figure 1 ; - la figure 6 est une vue de détail du palier moteur du dispositif de la figure 1 ; - la figure 7 est une vue de droite de la figure 6. Le dispositif représenté sur les dessins ci-joints se compose d'un concentrateur 1 de forme générale cylindrique à l'intérieur duquel est disposé un capteur ou récepteur 2, ce concentrateur et ce capteur étant solidaires l'un de l'autre et étant montés à rotation par des paliers 3, 4 sur des supports 5, 6. Dans l'exemple représenté, ce concentrateur 1 présente en coupe la forme de deux segments circulaires joints par leur corde (voir figure 5) le récepteur 2 étant disposé longitudinalement suivant l'axe de ce volume. Le concentrateur 1 se compose d'une ossature 7 en tube ou similaire, pourvue de deux structures d'extrémité 8, 9 reliées par des tubes 10, 11, 12 et 13 disposés suivant des génératrices de ce volume, de forme générale cylindrique. Suivant la longueur de ce concentrateur, des structuresintermédiairesde renforcement 14 pourront être prévu entre les deux structures d'extrémité 8 et 9. Chaque structure d'extrémité se compose de deux tubes cintrés 15 et 16 en forme d'arc de cercle qui sont relié par leurs extrémités aux tubes 10 et 13, ces tubes 15 et 16 étant reliés à un élément central 17 par des tubes 18 disposés radialement autour-de cet élément central. L'élément central 17 de chaque structure d'extra mité 8, 9 supporte à 1-' intérieur du concentrateur une extrémit du récepteur 2 tandis qu'il supporte, à l'extérieur de ce concentrateur, une portion d'axe 31 41 pour le montage à rotation de l'ensemble sur les paliers 3 et 4 des supports 5 et 6. Le support 5 de l'une des extrémités du disposi est pourvu d'un moteur 19 pour l'entranement en rotation de l'ossature 7,-l'alimentation de ce moteur étant contrdlée par un dispositif d'asservissement (non représenté) maintenan l'orientation du dispositif vers le soleil. Sur les deux demi-cylindres délimités l'un par les tubes 10, 11, 13, 15 et l'autre par les tubes 10, 12, 13 et 16, sont tendus respectivement un tissu 20 réfléchissant sur sa face dirigée vers l'intérieur du concentrateur et un film transparent 21. Ces tissu et film 20 et 21 qui en développé so à la forme d'un rectangle, sont en appui dans leur partie médiane sur les tubes 11 et 12 et sont tendus sur la totalith de leur périphérie par des cal les ou des anneaux élastiques 2 passés sur les tubes 10 et 13, ainsi que sur les tubes cintre 15 et 16 des extrémites 8 et 9. Les extrémités de ce concentrateur sont obturér par des plaques en matière plastique ou en tOle 23 fixées aux structures d'extrémité 8 et 9. Le récepteur 2 disposé dans l'axe du concentra se compose de plusieurs tubes parallèles 24 tangents les uns aux autres et qui sont parcourus par le. fluide caloporteur gazeux ou liquide, ces tubes étant assemblés pour former une construction en V dont le bord ouvert est dirigé vers la face rEflé- chissante du tissu 20. Par ailleurs, ce récepteur 2 comporte sur sa face dirigée vers le film transparent en matière plastique 21 un carter- de- protection 25 de forme cylindrique à section circulaire, 1-' espace 26 situé entre les tubes 24 et le carter 25 étant garni d'un-matériau isolant thermique. La disposition conforme à l'invention permet donc de réaliser un dispositif rigide du fait de la mise en oeuvre d'une ossature en tubes, mais d'un poids relativement faible du fait que les parois latérales 20 et 21 du concentrateur sont réalisées l'aide de matériaux souples, constitués pour l'un par un tissu réfléchissant et pour l'autre par un film transparent en matière plastique. Ces éléments souples sont maintenus dans la forme cintrée désirée du fait qu'ils sont tendus sur l'ossature, ces éléments souples étant en outre aisément démontables afin de permettre leur nettoyage, leur réparation ainsi que le nettoyage et la réparation éventuelle du récepteur. La forme du concentrateur 1 qui en coupe se définit par deux segments circulaires, permet également de réduire au maximum la prise au vent lorsque le dispositif est en fonctionnement, c'est-à-dire lorsque le film transparent 2 est orienté vers le soleil de façon à éviter la détérioration de la toile réfléchissante ou du film transparent et de réduire les contraintes mécaniques sur le mécanisme d'asservissement de position et d'entranement en rotation. Egalement, la forme donnée au tissu réfléchissant et au film transparent permet d'obtenir un bon rendement en favorisant la concentration du rayonnement solaire sur la surface réfléchissante du tissu 20 et son captage par les tubes 24 du récepteur 2. On notera en outre que les tubes 10, 11, 12, 13, 15, 16, etc. mis en oeuvre pour la réalisation de l'ossature, pourront être constitués par tot lampent similaire, c'est-àdire d'une manière générale, par des profilés pleins ou creux de sections diverses. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour la concentration et le captage du rayonnement solaire, se composant d'un concentrateur comprenant une enveloppe de forme générale cylindrique montée à rotation sur des portions d'axe d'extrémité, la face interne de cette enveloppe étant réfléchissante suivant un demi-cylindr tandis que la paroi de l'autre demi-cylindre en regard est transparente au rayonnement solaire, d'un récepteur parcouru par le liquide à chauffer et disposé longitudinalement à l'intérieur de l'enveloppe dont-il est solidaire de façon que le rayonnement solaire traversant le demi-cylindre transparent soit réfléchi, par le demi-cylindre réfléchissant, vers le récepteur, d'un moyen d'asservissement pour l'entraînement en rotation du concentrateur et du récepteur pour leur permettr de s'orienter en permanence vers le soleil, dispositif caractérisé en ce que le concentrateur (1) est-constitué par une ossature (7) réalisée à l'aide de tubes (10, 11, 12, 13, 15, 16 ou similaire, définissant les extrémités et des génératrices d'un volume de forme générale cylindrique, sur laquelle est en appui et est tendu, d'une part un tissu réfléchissant (20), d'autre part un film transparent (21), ces tissu et film forman chacun la paroi d'une moitié du cylindre. 2) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités (8, 9)de l'ossature (7) comportent des tubes fixés radialement à un élément central (17) supportant d'une part des portions d'axes (31' de rotation du dispositif, d'autre part le réflecteur (2). 3) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé-en ce que le réflecteur (2) comporte plusieurs tube parallèles (24) parcourus par-le fluide caloporteur et disposés longitudinalement à l'intérieur du concentrateur. 4) Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les tubes parallèles (24) délimitent ensemble une construction en V ouvert vers le tissu réfléchissa (20). 5) Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les tubes parallèles (24) sont ouverts, du coté du film transparent, par un carter de protection (25) avec interposition d'un matériau isolant thermique (26). 6) Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les tubes parallèles (24) sont tangents les uns aux autres. 7) Dispositif conforme a l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ossature (7) de forme générale cylindrique présente, en coupe transversale, la forme de deux segments circulaires reliés par leur corde.