Brevet FR2945109A1 — publié le 20101105

Le dispositif selon l'invention est un système à capteur solaire optique horizontal electro-thermo générateur, permettant de capturer les rayons du soleil et de les concentrer dans une direction fixe vers une machine thermique en vue de produire à la fois de l'électricité et de l'eau chaude. Le prix d'un panneau solaire photovoltaïque est élevé, il est irréparable et il n'est pas recyclable. Le dispositif selon l'invention n'a pas ces inconvénients car le capteur solaire utilisé, constitué de lentilles et de miroirs intégrés dans du ciment est facile à réaliser et recyclable. On peut même imaginer qu'il puisse être utilisé pour fondre le verre et fabriquer ainsi ses propres composants à un coût quasi nul. Ensuite, un panneau solaire photovoltaïque a un rendement d'environ 15% et il peut baisser jusqu'à 7% quand le soleil n'est pas en face du panneau. Le dispositif selon l'invention n'a pas ces inconvénients et collecte l'éclairement sans baisse de rendement dans un angle de + 75° à - 75° par rapport au sud. D'autre part, produisant à la fois de l'électricité et de l'eau chaude sans perte d'énergie, le rendement global est voisin de 100%. Ensuite un panneau solaire photovoltaïque est mal adapté à un toit-terrasse, ce qui est le cas courant des toits d'immeubles collectifs. En effet, incliné à 45°, il offre une prise au vent arrière très forte, ce qui oblige à rajouter du lest, et n'exclue jamais totalement le risque d'envol . Ensuite, il gêne la circulation sur le toit et ne bénéficie pas de la prime d'intégration au bâti lié au tarif de rachat d'électricité par EDF. Le dispositif selon l'invention n'a pas ces inconvénients car il est intégré dans une dalle horizontale, et les bus optiques qui relient tous les capteurs optiques sont recouverts de dalles horizontales sur lesquelles on peut marcher et se déplacer. Ensuite, un panneau solaire photovoltaïque présente un phénomène de saturation. Le dispositif selon l'invention n'a pas cet inconvénient car les additions optiques sont possibles à l'infini quel que soit le rayonnement solaire. Enfin, la machine thermique qui convertit la lumière en électricité utilise le faisceau lumineux en source chaude et peut utiliser en source froide un ballon d'eau sanitaire ou des radiateurs de chauffage dont la circulation d'eau est déclenchée par une pompe et des thermostats. Le dispositif selon l'invention permet donc de générer à la fois de l'électricité et de l'eau chaude sans doublage de surface de capteurs et sans perte d'énergie. 2945109 -2 Le dispositif selon l'invention se compose d'une partie focalisante (1) à facettes sphériques de rayon R représentée figure l et 2, dont les composants élémentaires sont représentés figure 3, ensuite d'une partie redresseuse (2) à facettes sphériques plus petites, qui transforme le faisceau divergent en plusieurs faisceaux parallèles, puis de miroirs (3) qui 5 transforment ces faisceaux parallèles en un seul faisceau large, enfin une partie (4) qui transforme le faisceau large en un faisceau de petit diamètre de direction fixe ( voir figure 4 ) Le dispositif selon l'invention peut être dupliqué à l'infini. On relie tous ces dispositifs par des bus optiques représentés figure 5. L'ensemble de ces dispositifs 10 constitue un arbre optique représenté figure 6 dont la sortie est reliée à une machine thermique représentée figure 7. A titre d'exemple. on peut prendre R égal à 100 nui, ce qui donnerait des dalles de l'ordre de 30 cm de longueur, 20 cm de largeur et 15 cm de hauteur . 15 Toutes les lentilles sont calculées avec un petit angle de convergence de 15°, ceci afin de respecter le critère de � lentilles minces � qui place le foyer à peu près au centre optique de la lentille. Il peut être utile de rendre réfléchissante et de forme parabolique les bords de la partie focalisante (1), ceci afin de ramener au centre optique les rayons divergents, voir 20 figure 2. Il peut être utile pour l'assemblage de construire des capteurs à sortie avant. Dans ce cas, il suffit de placer le miroir de sortie de façon adéquate et de placer les lentilles de sorties vers l'avant, comme le montre la figure 8. 25 Le dispositif selon l'invention est particulièrement bien adapté à la production écologique d'électricité et d'eau chaude sur les toits terrasses des immeubles collectifs. Fonctionnant par réfraction, le dispositif selon l'invention semble plus robuste aux vents de sable que les panneaux solaires photovoltaïques et pourraient donc être utilisés 30 dans les déserts proches de la mer pour à la fois produire de l'électricité et dessaler l'eau de mer. REVENDICATIONS1) Dispositif permettant de capturer les rayons du soleil pour les concentrer dans un faisceau parallèle de petit diamètre et de direction fixe vers une machine thermique en vue de produire de l'électricité et de l'eau chaude, caractérisé en ce qu'il comporte une partie focalisante (1) à facettes sphériques, ensuite d'une partie redresseuse (2) à facettes sphériques plus petites qui transforme le faisceau divergent en plusieurs faisceaux parallèles, puis de miroirs (3) qui transforment ces faisceaux parallèles en un seul faisceau large, enfin une partie concentratrice (4 ) qui transforme le faisceau large en un faisceau de petit diamètre de direction fixe. 2) Dispositifs selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'ils sont reliés entre eux par des bus optiques formés par des miroirs , 2 grosses lentilles convergentes et 2 petites lentilles convergentes. 3) Dispositifs selon les revendications 1 et 2, caractérisés en ce qu'ils sont reliés 15 entre eux formant un arbre optique. 4) Dispositifs selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisés en ce qu'ils sont reliés à une machine thermique permettant de générer à la fois de l'électricité et de l'eau chaude.