Brevet FR2511487A1 — publié le 19830218

L'invention a pour objet un capteur solaire utilisable notamment comme chaudière. Un capteur solaire comprend, d'une façon générale, une surface de réflexion généralement incurvée en forme de parabolotde pour concentrer les rayons captés vers un absorbeur. Le bon fonctionnement du capteur suppose que la surface réfléchissante suivez glu cours de la journée, les mouvements du soleil de telle sorte que son axe reste toujours orienté vers celui-ci. Ctest pourquoi, la surface réfléchissante est généralement monté sur une structure porteuse elle-même articule sur un bati de support muni dtun système d'orientation de la structure porteuse asservi à un viseur etpermettant de maintenir le pointage de la surface réfléchissante sur le soleil. L'absorbeur doit évidemment resté maintenu dans la zone de concentration des rayons, généralement par trois pieds fixés à la peripherie de la structure porteuse du réflecteur. Un tel montage ntest pas parfaitement rigide en raison des déformations possibles du bord de la structure pprteuse qui est souvent de grande dimension si lton veut capter une énergie appréciable. Par ailleurs, les pieds de fixation de l'absorbeur projettent une ombre sur le réflecteur et doivent donc & re assez minces ce qui diminuent leur rigidité. Enfin, l'absorbeur, dans le cas d'une chaudière, est relié à des conduites d'alimentation et a d'évacuation d'un fluide caloporteur qui doivent suivre les pieds de fixation puis revenir au centre de la structure porteuse pour passer par l'articulation. I1 en résulte une longueur de tuyauterie assez importante qui, moeme si elle est bien calorifugée, pénalise le rendement thermique de l'installation. L'invention a pour objet une nouvelle disposition permettant de remédier à l'ensemble de ces inconvénients. Selon l'invention, l'absorbeur est monté à l'extrémité d'un m & unique fixé au centre de la surface de réflexion perpendiculairement à celleci. Dans le cas où l'absorbeur est relié a des conduits d'alimentation et d'évacuation d'un fluide caloporteur, celles-ci sont disposées le long du mAt de support. Selon un mode de montage avantageux, le mat de support est constitué d'une première partie rectiligne fixé à son extrémité inférieure au centre de la surface de réflexion perpendiculairement à celle-ci et prolongé par une seconde partie cintrée de façon à contourner l'absorbeur fixé à son extrémité supérieure. L'invention sera mieux comprise grâce à la description d'un mode de réalisation particulier représenté sur le dessin annexé. La figure unique représente, en coupe axiale, la partie centrale d'un capteur solaire équipé d'un m8t de support de l'absorbeur selon l'invention. Le capteur solaire représenté sur la figure se compose essentiellement d'une surface de réflexion 1 fixée sur une structure porteuse dont on a représenté uniquement la partie centrale 2 et d'un absorbeur 3. Dans le cas classique où le capteur constitue une chaudière de production de vapeur, l'absorbeur 3 est relié à deux conduites 8, respectivement d'alimentation et d'évacuation du fluide caloporteur. Selon-l'invention, l'absorbeur 3 est maintenu au foyer de la surface i par un mAt unique constitué de deux éléments 6 et 7 l'un rectiligne, l'autre courbe. L'élément rectiligne 6 est fixé au centre de la structure porteuse 2 dans une direction pergeadiculaire à la surface réfléchissante 1* I1 se compose d'un tube rigide formant une colonne creuse munie à la partie supérieure de laquelle est fixée une plaque inclinée formant une bride de fixation 61. Le second élément 7 du màt de support est constitué par deux tubes cintrés concentriquement 71 et 72 qui sont reliés entre eux par exemple par des entretoises 73 de façon à former une structure rigide. A leurs extrémités supérieures, les deux tubes peuvent être soudés en bout directement sur le corps de l'abserbeur 3. A leur partie inférieure, les deux tubes sont fixés sur une plaque 74 formant une bride munie de moyens de fixation amovible sur la bride 61 de l'élément inférieur 6. Les deux tubes 71 et 72 débouchent dans la bride 74 par des orifices qui correspondent à un ou deux orifices 62 de la bride 61 lorsque les deux brides sont fixées l'une sur l'autre. Les conduits de circulation du fluide caloporteur sont ménagées à l'intérieur des tubes constituant les deux éléments 6 et 7. Chaque conduite est constituée par une tuyauterie 8 entourée d'un calorifuge en forme de gaine tubulaire 80. Dans la partie supérieure (7) constituée de deux tubes cintrés, les deux conduits (8) sont enfilées avec leur gaine chacun dans l'un des tubes (71,72),qui ont chacune un diamètre interne égal à celui de la gaine calorifuge. La partie rectiligne (6) est constituée par un tube dont le diamètre interne est égal à la somme des diamètres des deux gaines calorifuges, les pace entre les gaines restant vider Mais on pourrait aussi remplir complètement l'intérieur du tube d'une gaine calorifuge unique entourant l'en- semble des deux conduites (8). Les conduits 8 sont constitués chacun de plusieurs éléments de tuyauterie dont la forme et la longueur correspondent à celles des éléments 6 et 7 du mAt de support et qui sont reliés entre eux par soudure ou par des organes de jonctions tels que des raccords étanches (81). Ainsi, chaque élément (6,7) du mSt peut être muni à l'avance des tu a ors, yauteries correspondantes, les raccords (81) étanvap\ arcés à la hauteur des brides de fixation 61 et 74. Mais on peut aussi fixer séparément la colonne 6 sur la structure porteuse 1 et prolonger les conduits placées à l'intérieur de la partie cintrée 7 par des parties rectilignes (86) entourés de leur calorifuge, qui s'enfilent au montage dans la colonne 6 et débouchent à la partie inférieure de celle-ci ou peuvent entre placés des organes de jonction avec les conduites placées-sur le bati de support. De la sorte, ltensesble peut Qtre monté facilement en atelier, la forme rectiligne ou cintrée des deux éléments 6 et 7 permettant d'introduire facilement et sans outillage particulier les tuyauteries 8 avec leur calorifuge 80 à l'intérieur des tubes correspondant. On peut également effectuer en usine une épreuve hydraulique des canalisations sur chacun des éléments ainsi constitués. L'ensemble du capteur solaire comprend donc un nombre limité d'éléments - la structure porteuse 2 et la surface de réflexion 1 qui peuventel- les-m8mes entre divisées en éléments facilement transportables assemblés sur 1 site et - le mat de support constitué de deux éléments, l'élément rectiligne 6 qui peut soit entre fixé à l'avance sur la partie centrale de la structure porteuse 2 soit ètre muni à sa partie inférieure d'une bride de fixation 65. et 11 élément cintré 7 qui porte à une extrémité l'absorbeur 3 et à son autre extrémité la bride de fixation 74 sur ltélément rectiligne 6. Ces différentes pièces qui ont pu ètre réalisées économiquement sont faciles à transporter et à monter sur le site. La rigidité de l'ensemble est importante grâce à la forme cintrée de l'élément supérieur 7, l'élément inférieur 6 pouvant être encastré sur la structure porteuse 2. En outre, cette rigidité peut être augmentée par un hau banage de l'absorbeur sur la'structure porteuse, les haubans ne produisant pas une ombre iaportante. En revanche, le mat de support de l'absorbeur selon l'invention projette une ombre réduite sur la surface réfléchissante puisqu'il est en parmanence dirigé vers le soleil. Cette nouvelle disposition permet de diminuer la longueur des tuyauteries et par conséquent-les déperditions thermiques. On notera également que la forme cintrée du support dégage les parties métalliques de la zone de concentration des rayons solaires et que les dilatations se traduisent par un déplacement de l'absorbeur le long de l'axe de la surface de réflexion l. Enfin, il faut noter la facilité d'entretien de l'ensemble, chaque élément pouvant etre remplacé facilement. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit, d'autres variantes pouvant être imaginées en utilisant des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1. Capteur solaire comportant une surface (1) de réflexion et de concentration des rayons solaires vers un absorbeur (3) caractérisé par le fait que l'absorbeur est monté à l'extrémité d'un mât unique (6, 7) fixé au centre de la surface de réflexion (1) perpendiculairement à celle ciW 2. Capteur solaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'absorbeur est relié à des conduites (8) d'alimentation et d'évacuation de fluide caloporteur disposées le long du mât de support (6, 7). 3. Capteur solaire selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le mât de support est constitué d'une première partie (6) rectiligne fixée à son extrémité inférieure au centre de la surface de réflexion (1), perpendiculairement à celle-ci et prolongé par une seconde partie (7) cintrée de façon à contourner l'absorbeur (3) fixé à son extrémité supérieure 4. Capteur solaire selon revendication 3 caractérisé par le fait que les deux parties 6 et 7 du mat support sont séparées et munies à leurs extrémités adjacentes de brides de fixation (64 - 74) s'appliquant l'une sur l'autre. 5. Capteur solaire selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'au moins la partie rectiligne (6) du màt de support est constituée d'un tube rigide à l'intérieur duquel sont enfilées les conduites (8) de circulation du fluide caloporteur, entourées d'un calorifuge (80). 6. Capteur solaire selon la revendication 3 et 4 caractérisé par le fait qu'au moins la partie cintrée (7) du mât support est constituée de deux tubes parallèles (71 - 72) dans lesquels sont enfilées les deux conduites (8) d'alimentation et d'évacuation du fluide caloporteur, chaque conduite étant entourée dsun calorifuge en forme de gaine tubulaire de diamètre égal au diamètre interne du tube (71 - 72) correspondant. 7. Capteur solaire selon la revendication 3 et 4 caractérisé par le fait que les conduites (8) de circulation du fluide caloporteur, entourées de leur calorifuge, sont placées à l'intérieur de la seconde partie cintrée (7) du mât support et prolongées par une partie rectiligne susceptible d'être enfilée dans la première partie (6) du mât de support. 8. Capteur solaire selon la revendication 5, caractérisé par le fait que chaque conduite Ç8) de circulation du fluide caloporteur est constituée de deux éléments (86 - 87) de forme correspondant à celle des éléments du mât de support et débouchant par des orifices dans les brides de fixation (64 - 74), les extrémités adjacentes des éléments de condùites étant munies d'organes de jonction (81).