Brevet FR2953881A1 — publié le 20110617

CHEMINEE EXECUTEE EN TISSU INDUSTRIEL, UTILISEE DANS LA CONSTRUCTION DES TOURS SOLAIRES ET AUTRES OUVRAGES SIMILAIRES On appelle "Tour Solaire" (en anglais "Single Flow Upwind System") une construction constituée des éléments principaux suivants: un collecteur (3) ouvert vers l'extérieur (11) dont la toiture en matériau transparent (4) lui donne le rôle d'une serre, une cheminée (1) qui par effet de tirage dirige l'air chaud du collecteur vers son sommet et le propulse dans l'atmosphère relativement froide et une turbine (8) mise en rotation par le tirage mentionné. Cette rotation de la turbine est génératrice d'énergie propre et, étant produite par le soleil, inépuisable. La construction la plus chère et difficile à exécuter est la cheminée (1). En effet, l'énergie étant produite par le tirage, le rendement de la Tour Solaire est relativement proportionnel à la différence de température entre l'air chaud qui pénètre dans le collecteur (3) et l'air devenu de plus en plus froid au, fur et à mesure qu'il s'approche du sommet de la cheminée (1) pour arriver, à la sortie, à la température de l'air ambiant. Il en résulte que: a. L'air qui pénètre dans le collecteur (3) doit être aussi chaud que possible, et, en conséquence, la Tour Solaire doit être construite dans un endroit où la température est élevée. Plusieurs sites ont été envisagées, en Espagne, Inde, Sahara, Néguev (Israël). b. Le même air qui sort de la cheminée (1) doit être aussi froid que possible. Donc la cheminée doit avoir une hauteur élevée. Dans état actuel de la technique un seul prototype a été construit à Manzanares (Espagne) en 1982. La cheminée (1), d'une hauteur de 200 mètres et un diamètre de 10 mètres, était conçue en béton armé. 10 15 2025 L'amortissement du coût de la construction (notamment celui de la cheminée) et le rendement relativement faible de l'ouvrage ont conduit à son arrêt en 1989. Cependant, le prototype a démontré la faisabilité du concept de la Tour Solaire et, par ailleurs, a fourni des informations très utiles pour concevoir des futures ouvrages susceptibles à obtenir des bénéfices. Le tissu industriel a été utilisé pour la première fois, et probablement la seule fois, pour l'exécution d'un ouvrage industriel ressemblant à une cheminée en 1979, pour la tour de réfrigération (réfrigérant) de la Centrale Thermique de Bouchain. Son rôle était de fournir une solution de remplacement provisoire à la place du réfrigérant en béton armé qui s'était effondré. Le réfrigérant en tissu industriel, construit avec les matériaux de l'époque, a résisté aux intempéries pendant 6 ans. La présente invention a pour objectif de réduire de manière substantielle le coût de la construction la plus chère de l'ensemble constitué par la Tour Solaire, la cheminée (1). Le béton armé, lourd et difficile à exécuter en coffrage glissant à une grande hauteur est remplacé par un tissu industriel. Différents types de tissu sont proposés par des fabricants. Comme ordre de grandeur on peut noter que le poids est d'environ 1 kg/mètre carré et l'épaisseur d'environ 1 mm. Ce tissu est soutenu par une structure de résistance éventuellement constituée d'un assemblage de profilés métalliques (10). Le cas échéant, la structure de résistance est rendue stable par un système de haubans. L'ensemble formé par la structure (10) et le tissu (1) est encastré dans un socle en béton armé (2) à l'intérieur duquel se trouve la turbine (8). Par rapport au béton armé dont la rigidité est essentielle pour assurer la stabilité, le tissu et la structure de résistance (10) peuvent se déformer, bien entendu dans certaines limites, sans préjudices pour l'air transporté au sommet de la cheminée (1). Certains éventuels déchirements du tissu peuvent être réparés relativement facilement, parfois par soudure à air chaud, ce qui n'est pas le cas du béton armé. La présente invention concerne la construction de la cheminée (1). La production d'énergie par l'intermédiaire de la turbine (8) sort du domaine de l'invention. L'utilisation du tissu industriel pour remplacer le béton armé dans la cadre de la Tour Solaire peut aussi s'effectuer pour la construction de cheminées faisant partie des installations similaires telles que la Tour à Vortex (en anglais "rotational flow whirling system"). La structure de la Tour à Vortex, est analogue à celle de la Tour Solaire, mais, contrairement à la Tour Solaire, aucun prototype n'a pas été encore construit. 5 15 20 LISTE DES REFERENCES - En 1 on représente la partie visible de la cheminée (l'élévation), c'est à dire le tissu qui enveloppe la structure de résistance (10), le collecteur (3) et le socle (2). - En 2 on représente le socle en béton armé (2) sur lequel l'ensemble formé par la structure de résistance et le tissu formant la cheminée (1) sont posés. Le socle comprend des orifices qui permettent l'entrée de l'air chaud provenant du collecteur (3) et se dirigeant vers la cheminée (1). Le tirage ainsi crée fait fonctionner la turbine (8) dont l'énergie développée représente l'objectif de l'ouvrage. - En 3 on représente le collecteur (3) ouvert sur sa circonférence (11) pour permettre l'entrée de l'air chaud, ainsi qu'au centre pour permettre au flux d'air se diriger par tirage vers la turbine (8) et puis vers la cheminée (1). - En 4 on représente le toit transparent du collecteur (3). - En 5 on représente les poteaux qui soutiennent le toit (4) du collecteur (3). - En 6 on représente la dalle circulaire qui sert de fondation aux poteaux (5). - En 7 on représente la fondation du socle en béton armé (2). - En 8 on représente la turbine génératrice d'énergie sous l'effet du tirage d'air. - En 9 on représente la fondation de la turbine (8). - En 10 on représente la structure de résistance en métal ou autre matériel compatible avec sa destination qui est celle d'assurer la stabilité de la cheminée (1). - Le tissu enveloppe la structure de résistance (10) à partir du socle (2) et jusqu'au sommet de la cheminée (1). - En 11 on représente la circonférence du collecteur (3) ouvert vers l'extérieur. Il fàut noter que la forme du collecteur n'est pas nécessairement circulaire. LISTE DES FIGURES Fig. 1: Elévation Fig. 2: Section B-B Fig. 3: Vue A-A Fig. 4: Structure de résistance Fig. 5: Section C-C REVENDICATIONS1. Cheminée (1) utilisée notamment dans la construction des Tours Solaires dont l'objectif est de produire une énergie propre et inépuisable fournie par la chaleur solaire caractérisée en ce qu'elle est constituée de tissu (ou toile) industriel, éventuellement composé d'un ensemble de divers matériaux, susceptible de se déformer légèrement sous l'effet des actions horizontales telles que le vent. 2. Cheminée (1) selon la revendication 1 caractérisée en ce que le tissu qui la compose est rendu stable par une structure de résistance (10) réalisée en métal ou autre matériel convenable. 3. Cheminée (1) selon la revendication 1 caractérisée en ce que le tissu qui la compose enveloppe intégralement la structure de résistance (10). 4. Cheminée (1) selon la revendication 2 caractérisée en ce que la structure de résistance (10) peut être encastrée dans un socle en béton armé (2). 5. Cheminée (1) selon la revendication 2 caractérisée en ce que la structure de résistance peut être renforcée par des haubans encastrés dans les fondations spécialement conçues à cet effet. 6. Cheminée (1) selon la revendication 1 utilisée pour la construction des Tours à Vortex ou de toute autre construction similaire à la Tour Solaire, comprènant une cheminée de périmètre constant ou variable.