Brevet FR2921758A1 — publié le 20090403

LD-RI GRB07-3574FR A au nom de : HAUF Harald et VAN Sothachett Dispositif destiné à la captation du rayonnement solaire. Invention de : HAUF Harald VAN Sothachett Dispositif destiné à la captation du rayonnement solaire. La présente invention concerne le domaine des dispositifs destinés à la captation du rayonnement solaire. Les dispositifs couramment utilisés actuellement sont agencés en panneaux intégrant à plat des capteurs solaires transformant l'énergie solaire en énergie électrique. La capacité de captation et donc le rendement de tels panneaux sont directement fonction de la surface de la face sensible exposée directement au soleil des capteurs solaires et de l'orientation de cette face par rapport au rayonnement du soleil. Le dispositif destiné à la captation du rayonnement solaire comprend, selon l'invention, une embase et un couvercle transparent au rayonnement solaire et fixé sur l'embase, l'embase et le couvercle déterminant entre eux au moins une cavité, et qu'il comprend, dans cette cavité, au moins un capteur solaire comprenant au moins un module photovoltaïque présentant une face sensible au rayonnement solaire et au moins une surface réfléchissante pour réfléchir vers la face sensible du capteur le rayonnement solaire traversant le couvercle. Selon l'invention, le capteur solaire peut être fixé sur le couvercle. Selon l'invention, le capteur solaire peut être fixé sur l'embase. Selon l'invention, le capteur solaire peut être fixé sur un support en saillie dans la cavité. Selon l'invention, le capteur solaire peut s'étendre en long en un emplacement correspondant approximativement à la zone médiane du couvercle, la surface réfléchissante s'étendant en long. Selon l'invention, le capteur solaire peut être placé en un emplacement correspondant approximativement au milieu du couvercle, la surface réfléchissante s'étendant de façon annulaire. Selon l'invention, l'embase peut comprendre une cuvette, sur le bord périphérique de laquelle le couvercle est fixé, au moins un organe présentant au moins une surface réfléchissante étant rapporté dans cette cuvette. Selon l'invention, l'embase peut être formée de façon à comprendre un bord périphérique sur lequel est fixé le couvercle et une paroi présentant au moins une surface réfléchissante. Selon l'invention, l'embase peut présenter des moyens de fixation (26) pour son accouplement à au moins un autre dispositif adjacent. Selon l'invention, l'embase peut présenter des moyens de fixation pour sa fixation sur une structure. Selon l'invention, le dispositif peut comprendre au moins un capteur solaire dont la face sensible est orientée à l'opposé du couvercle. Selon l'invention, le dispositif peut comprendre au moins un capteur solaire dont la face sensible est orientée vers le couvercle. Selon l'invention, le dispositif peut comprendre des moyens de connexion électrique adaptés pour relier le capteur solaire à l'extérieur de l'embase. Selon l'invention, la projection sur le couvercle de la surface du capteur solaire peut être comprise entre cinq et trente pour cent la projection sur le couvercle de la surface réfléchissante. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de dispositifs destinés à la captation du rayonnement solaire, décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessins sur lequel : - la figure 1 représente une coupe transversale d'un dispositif selon l'invention ; - la figure 2 représente une coupe transversale agrandie de la partie centrale du dispositif de la figure 1 ; - la figure 3 représente une vue de dessus du dispositif de la figure 1 ; - la figure 4 représente une coupe transversale agrandie d'une partie latérale du dispositif de la figure 1 ; - la figure 5 représente une coupe longitudinale selon V-V du dispositif de la figure 1 ; - la figure 6 représente une variante de fixation du dispositif de la figure 1 ; - la figure 7 représente une variante de réalisation du dispositif de la figure 1 ; - la figure 8 représente une coupe transversale d'un autre dispositif selon l'invention ; - la figure 9 représente une coupe transversale d'un autre dispositif selon l'invention ; - et la figure 10 représente une vue de dessus d'un autre dispositif selon l'invention. En se reportant aux figures 1 à 5, on peut voir qu'on a représenté un dispositif 1 destiné à la captation du rayonnement solaire, qui comprend une embase 2 en forme de cuvette parallélépipédique qui présente un fond 3 et une paroi périphérique 4 qui présente deux côtés longitudinaux opposées 5 et deux côtés transversaux opposés 6, et qui comprend un couvercle plat rectangulaire 7 dont le bord périphérique est fixé sur le bord périphérique de la paroi périphérique 4, de préférence de façon étanche, de telle sorte que l'embase 2 et le couvercle 7 délimitent une cavité 8. Le couvercle 7 est en une matière transparente au rayonnement solaire, par exemple en verre ou en une matière plastique. Le dispositif 1 comprend un support longitudinal 9 en saillie dans la cavité 8, qui est fixé sur la partie médiane longitudinale du fond 3 de la cuvette 2 et qui comprend une plaque rectangulaire 10 qui s'étend vers le couvercle 7 et deux ailes rectangulaires longitudinales opposées symétriques 11 et 12 fixées en long sur le bord libre de la plaque 10. Ces ailes s'étendent, longitudinalement, approximativement jusqu'aux côtés transversaux opposés 6 de l'embase 2 et, transversalement, en direction des côtés longitudinaux opposés 5 de cette embase 2 en étant inclinées vers le couvercle 7 à partir du bord libre de la plaque 10. Le dispositif 1 comprend des capteurs solaires plats longitudinaux 15 et 16 qui sont fixés sur les faces intérieures 13 et 14 des ailes inclinées 11 et 12, opposées au couvercle 7, ces capteurs comprenant des modules photovoltaïques présentant des faces sensibles au rayonnement solaire orientées vers l'intérieur et présentant les inclinaisons des ailes 11 et 12. Le dispositif 1 comprend deux éléments 17 et 18 qui sont fixés à l'embase 2 au fond de la cavité 8 et qui occupent en largeur et en longueur les espaces entre la plaque 10 et la paroi périphérique 4 de l'embase 2. Ces éléments 17 et 18 présentent des surfaces frontales 19 et 20 réfléchissantes qui sont situées à distance du couvercle 7 et des capteurs 15 et 16. Ces surfaces frontales réfléchissantes 19 et 20 sont formées de façon à réfléchir au moins en partie le rayonnement solaire traversant le couvercle 7, respectivement vers les faces sensibles des capteurs 15 et 16. Ces surfaces frontales réfléchissantes 19 et 20 sont de préférence symétriques par rapport à la plaque 10 du support 9, pour ainsi placer le plan longitudinal du dispositif approximativement dans un plan passant par les pôles Nord et Sud de la terre. De préférence, la forme des surfaces frontales réfléchissantes 19 et 20 est adaptée pour que les angles d'incidence des rayons solaires réfléchis atteignant les faces sensibles des capteurs 15 et 16 soient, dans une certaine mesure, pour au moins certaines périodes de la journée et/ou de l'année, aussi petits que possible. La largeur des ailes 11 et 12, en projection sur le couvercle 7, peut être comprise entre cinq et trente pour cent de la largeur de la cavité 8. En conséquence, la surface des capteurs solaires 15 et 16 est approximativement dans la même proportion par rapport à la surface des projections des surfaces réfléchissantes 19 et 20 sur le couvercle 7. Le dispositif 1 comprend des moyens de connexion électrique vers l'extérieur des capteurs solaires 15 et 16, qui comprennent des fils électriques 21 qui s'étendent le long du support 9 et qui sortent vers l'extérieur en passant au travers d'un orifice 3a du fond 3 de l'embase 2. Selon une variante d'exécution, l'embase 2 peut être en une tôle métallique qui ne s'oxyde pas ou qui est protégée contre l'oxydation et le couvercle 7 peut être fixé sur l'embase 2 par l'intermédiaire d'un joint périphérique 22, collant et étanche. On peut remarquer que la cavité 8 est étanche et uniquement reliée à l'extérieur ou à l'air libre par l'orifice arrière 3a de passage des fils électriques 21. Les éléments 17 et 18 peuvent être constitués par des blocs par exemple en une matière plastique en mousse, recouverts d'une couche ou d'une feuille par exemple métallique et les surfaces réfléchissantes 19 et 20 peuvent être constituées par cette couche ou cette feuille par un dépôt sur ces dernières d'une couche d'une matière réfléchissante telle que de l'argent, de l'aluminium ou du zinc. I1 résulte de ce qui précède que le dispositif 1 peut constituer avantageusement un élément de construction. Les blocs ci-dessus peuvent être collés sur le fond 3 de l'embase 2. Comme le montre en particulier la figure 4, grâce à des moyens connus dans la construction, tels que par exemple des pattes 23 et des vis 24, le fond 3 de l'embase 2 du dispositif 1 peut être fixé sur une structure support arrière 25. De même, deux dispositifs 1 peuvent être accouplés par des moyens connus dans la construction, tels que par exemple des pattes 26 et des vis 27 permettant de relier leurs bords périphériques adjacents, On peut ainsi réaliser à volonté des panneaux constitués de plusieurs dispositifs 1 Comme le montre la figure 6, on peut en outre former des pattes 23a telles que deux rangées de dispositifs 1 soient parallèles et non situées dans un même plan afin d'adapter leur orientation par rapport à une structure support particulière pour se rapprocher de la meilleure orientation par rapport au rayonnement lumineux. Selon la variante représentée sur la figure 7, les éléments 17 et 18 sont remplacés par des plaques formées 28 dont les bords périphériques sont fixés à plat sur la paroi intérieure de l'embase 2 et sur le support 9 par exemple par des vis 29. Ces plaques formées 28 et 29 peuvent être par exemple métalliques ou en une matière plastique rigide et leurs surfaces réfléchissantes 28a peuvent être constituées par un dépôt sur ces dernières d'une couche d'une matière réfléchissante telle que de l'argent, de l'aluminium ou du zinc. En se reportant à la figure 8, on peut voir qu'on a représenté un dispositif 30 qui se différencie du dispositif 1 par le fait que le support 9 est supprimé, qu'il comprend un capteur solaire plat longitudinal 31 qui est fixé à plat sur la partie médiane longitudinale du fond 3 de l'embase 2 et dont la face sensible est tournée du côté du couvercle 7, et qu'il comprend deux éléments réfléchissants symétriques 32 et 33 qui, de préférence, recouvrent les espaces séparant la paroi périphérique 4 de l'embase 2 et les bords longitudinaux du capteur solaire 31. Comme précédemment, les surfaces réfléchissantes des éléments 32 et 33 sont formées de façon à réfléchir le rayonnement solaire traversant le couvercle 7, vers le capteur solaire 31. En se reportant la figure 9, on peut voir qu'on a représenté un dispositif 34 qui se différencie du dispositif 1 par le fait que le support 9 est supprimé, qu'il comprend un capteur solaire plat longitudinal 35 qui est fixé à plat et sur la face intérieure du couvercle 7 et dont la face sensible est tournée du côté du fond de l'embase 2, et qu'il comprend deux éléments réfléchissants symétriques 36 et 37 qui, de préférence, recouvrent tout le fond de l'embase 2. Comme précédemment, les surfaces réfléchissantes des éléments 36 et 37 sont formées de façon à réfléchir le rayonnement solaire traversant le couvercle 7, vers le capteur solaire 35. En se reportant à la figure 10, on peut voir qu'on a représenté un dispositif 38 qui se différencie des dispositifs qui viennent d'être décrits par le fait qu'il est symétrique par rapport à son axe et qu'il comprend, dans la cavité 8, un capteur solaire central 39, qui est soit fixé sur une aile annulaire d'un support central en saillie depuis le fond de l'embase 2, soit fixé à plat sur la partie centrale du fond de l'embase 2, soit fixé sur la partie centrale du couvercle 5. Dans tous ces cas, le dispositif 38 comprend une embase 40 carrée et un élément réfléchissant annulaire 41 formé de façon à réfléchir le rayonnement solaire traversant le couvercle 7, vers le capteur central 39, quelle que soit la position du dispositif 38 autour de son axe central. La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. Bien des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à la captation du rayonnement solaire, caractérisé par le fait qu'il comprend une embase (2) et un couvercle (7) transparent au rayonnement solaire et fixé sur l'embase, l'embase et le couvercle déterminant entre eux au moins une cavité (8), et qu'il comprend, dans cette cavité, au moins un capteur solaire (15) comprenant au moins un module photovoltaïque présentant une face sensible au rayonnement solaire et au moins une surface réfléchissante (19) pour réfléchir vers la face sensible du capteur le rayonnement solaire traversant le couvercle. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur solaire est fixé sur le couvercle. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur solaire est fixé sur l'embase. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur solaire est fixé sur un support en saillie dans la cavité. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le capteur solaire s'étend en long en un emplacement correspondant approximativement à la zone médiane du couvercle, la surface réfléchissante s'étendant en long. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le capteur solaire est placé en un emplacement correspondant approximativement au milieu du couvercle, la surface réfléchissante s'étendant de façon annulaire. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'embase comprend une cuvette, sur le bord périphérique de laquelle le couvercle est fixé, au moins un organe présentant au moins une surface réfléchissante étant rapporté dans cette cuvette. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'embase est formée de façon à comprendre un bord périphérique sur lequel est fixé le couvercle et une paroi présentant au moins une surface réfléchissante. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'embase présente des moyens de fixation (26) pour son accouplement à au moins un autre dispositif adjacent. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'embase présente des moyens de fixation (23) pour sa fixation sur une structure. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un capteur solaire dont la face sensible est orientée à l'opposé du couvercle. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un capteur solaire dont la face sensible est orientée vers le couvercle. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de connexion électrique (21) adaptés pour relier le capteur solaire à l'extérieur de l'embase. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la projection sur le couvercle de la surface du capteur solaire est comprise entre cinq et trente pour cent la projection sur le couvercle de la surface réfléchissante.