Brevet FR2937122A1 — publié le 20100416

-1- Objet de l'invention : La présente invention concerne un panneau solaire à concentration et poursuite solaire. Etat de la technique : Le principe d'un capteur solaire est de transformer l'énergie solaire en chaleur ou en électricité. Les Panneaux solaires sont constitués de capteurs solaires souvent fixes et rarement de systèmes à concentration et/ou poursuite solaire. Les documents US4024852, EP033054 et US3321012 décrivent des capteurs solaires à concentration fixe avec des réflecteurs à section transversale circulaire ou parabolique. Les systèmes à concentration et poursuite solaire sont utilisés dans de vastes centrales électriques mais ne conviennent pas pour des panneaux solaires du fait de leur structure, de leur coût de mise en oeuvre et de la maintenance induite. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à l'état de la technique. L'invention vise en particulier l'amélioration de l'efficacité des panneaux solaires. Elle peut être utilisée pour la production d'électricité, de chauffage, de climatisation et de dessalement de l'eau. La présente invention décrit un panneau solaire à concentration et poursuite solaire 20 comprenant : Des réflecteurs mobiles avec poursuite solaire de section cylindro-parabolique placés parallèlement concentrent les rayons solaires vers une bande focale. Les réflecteurs peuvent être plat, recouverts de systèmes convergents vers la bande focale. 25 Un capteur fixe est placé dans la bande focale et permet la conversion de l'énergie solaire sous une ou plusieurs autres formes d'énergie. Le capteur peut être constitué de plusieurs capteurs de dimensions plus réduites. Le capteur peut être constitué d'un ou plusieurs dispositifs de concentration et d'un ou plusieurs capteurs plus petits. 30 Un système de suivi du soleil permet d'orienter les réflecteurs au moyen d'actionneurs pour avoir le meilleur rendement énergétique en sortie du capteur. Les actionneurs peuvent être électriques, pneumatiques ou hydrauliques. 35 Une armature permet de supporter l'ensemble constitué par les réflecteurs, le système de suivi solaire et le capteur. 5 -2- L'armature peut comporter une enveloppe au moins partiellement transparente aux rayons solaires sur l'une de ses faces. Le panneau solaire peut être constitué d'une armature et de plusieurs ensembles comprenant des réflecteurs, un ou des capteurs, un ou des systèmes de suivi solaire. Un objectif de la présente invention est de réaliser des réflecteurs légers et précis au niveau de la bande focale ce qui permet de réduire la taille des capteurs, de réduire l'énergie nécessaire à la poursuite solaire et d'utiliser des actionneurs de poursuite solaire de faible encombrement et peu onéreux. 10 Un autre objectif est la miniaturisation de l'ensemble constitué par les réflecteurs, le système de poursuite solaire et du capteur dans un panneau solaire pour toiture de taille normale permettant de réduire significativement la surface de capteur nécessaire et ainsi améliorer l'efficacité du panneau solaire. 15 La miniaturisation et l'intégration dans un panneau solaire permet de limiter le besoin de nettoyage des réflecteurs et la maintenance. Un autre objectif est d'augmenter les angles d'installation des panneaux solaires par rapport à un panneau conventionnel constitué de capteurs fixes, cela est rendu possible grâce aux 20 réflecteurs à section cylindro-parabolique et au mécanisme de suivi solaire. Ce dispositif peut être décliné en différentes tailles et peut être intégré sur un toit de bâtiment en première application. 25 Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente une vue en perspective du dispositif La figure 2 représente une vue de dessus du dispositif La figure 3 représente une section en coupe du dessus 30 En référence à ces dessins, le panneau solaire à concentration et poursuite solaire, dans la forme de réalisation selon les figures décrites ci-dessus se réfère à un modèle pour capteur solaire à cellules photoélectriques. Il se présente sous forme d'une armature en aluminium, constituée de deux cadres (1) reliés 35 entre eux par des montants (2). -3- Les réflecteurs (3) sont réalisés en polystyrène recouvert d'un film en mylar-aluminium avec d'un coté une liaison rotule (4) reliée à l'armature. Un actionneur de type servomoteur électrique (5) est relié à l'autre coté du réflecteur et assure son positionnement angulaire. Les servomoteurs sont pilotés électriquement par un microcontrôleur (6) qui assure le suivi solaire et la réflexion vers la bande focale des rayons solaires. Le capteur (7) positionné dans la bande focale est une cellule de conversion photovoltaïque qui permet de convertir l'énergie solaire en électricité. Un capteur de température placé sur un capteur (7) permet de gérer la durée de vie du 10 panneau solaire en régulant la température de bon fonctionnement des capteurs en agissant sur la position des réflecteurs. Un logiciel intégré au microcontrôleur détermine la meilleure position angulaire des réflecteurs et leur activation en fonction de différents paramètres dont le maximum d'intensité en sortie du capteur (7) et du capteur de température. 15 Le dispositif est principalement destiné à être installée sur la toiture d'un bâtiment. Revendications1. Dispositif de panneau solaire à concentration et poursuite solaire caractérisé par des réflecteurs mobiles(3) avec un système de poursuite solaire(5)(6).Les réflecteurs placés parallèlement concentrent les rayons solaires vers une bande focale. Un capteur fixe (7) est placé dans la bande focale et permet la conversion de l'énergie solaire sous une ou plusieurs autres formes d'énergie. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que un ou plusieurs ensembles constitués de réflecteurs mobiles(3), d'un ou plusieurs systèmes de poursuite solaire (5)(6) et d'un ou plusieurs capteurs(7), sont intégrés dans une armature (1)(2). 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'armature est entourée d'une enveloppe au moins partiellement transparente aux rayons solaires sur l'une de ses faces. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un ou plusieurs capteurs de température positionnés sur un ou plusieurs capteurs(7) permettent de gérer la durée de vie du panneau solaire en agissant sur le positionnement les réflecteurs. 5. Application selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un ou plusieurs panneaux solaires sont positionnés sur les murs ou la toiture d'un bâtiment. 6. Application selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un ou plusieurs panneaux solaires sont juxtaposés les uns aux autres et recouverts par une couverture transparente étanche à la pluie qui constitue la toiture ou un mur d'un bâtiment. 7. Application selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un ou plusieurs panneaux solaires sont positionnés sur un véhicule.25