Brevet FR3017196A1 — publié le 20150807

DISPOSITIF DE PROTECTION CONTRE LES INTEMPERIES POUR STRUCTURE DE CAPTATION SOLAIRE A CONCENTRATION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au secteur technique des structures de captation solaire à concentration, comprenant un ou plusieurs réflecteurs du rayonnement solaire vers un ou plusieurs récepteurs destinés à récupérer la chaleur du rayonnement solaire réfléchi. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de protection contre les intempéries pour de telles structures. ART ANTERIEUR Les structures de captation solaire à concentration sont utilisées pour récupérer l'énergie héliothermique et sont installées en extérieur. De ce fait, les éléments réflecteurs, récepteurs, ainsi que la structure elle-même, sont vulnérables aux changements des conditions climatiques, et notamment aux intempéries. En effet, les réflecteurs sont généralement constitués de miroirs ou de surfaces réfléchissantes, et sont donc susceptibles d'être endommagés en cas de fortes pluies ou de grêle. De plus, ces surfaces sont, non seulement sensibles aux impacts, mais également à l'érosion ou l'abrasion causée généralement par le vent chargé en poussières ou en sable, rendant lesdites surfaces opaques et affectant ainsi leur pouvoir de réflectance. Dans l'état de la technique actuel, aucune structure de captation solaire ne comprend de dispositif de protection contre les intempéries. Il existe néanmoins une technique visant à protéger les faces réfléchissantes des réflecteurs en cas de pluies ou de grêle. Cette technique est utilisable uniquement avec des réflecteurs aptes à entrer en rotation, pour suivre la trajectoire du soleil par exemple. Cette technique consiste en cas de forte pluie ou de grêle, à retourner lesdits réflecteurs de sorte à positionner leur face réfléchissante fragile, en regard avec le sol. Cette technique permet de limiter l'endommagement relatif aux impacts sur les faces réfléchissantes. Cependant, il subsiste toujours les problèmes liés aux impacts sur les faces arrières des réflecteurs, certes mois fragiles, mais pouvant également être endommagées. A cela, il subsiste également les problèmes liés aux impacts sur la structure elle-même ou bien sur l'élément récepteur ou tout autre élément vulnérable aux impacts. Cette technique ne permet également pas de remédier au problème de l'érosion ou l'abrasion des faces réfléchissantes causée par le vent chargé en poussière ou en sable. L'absence de protection, ou bien la protection selon la technique de retournement de miroir, entraine un risque d'endommagement ou de destruction des éléments constituants les structures de captation solaire. EXPOSE DE L'INVENTION Ainsi donc, l'invention tend à proposer un dispositif de protection contre les intempéries pour structure de captation solaire à concentration permettant ainsi d'assurer une protection efficace, au moins des éléments réflecteurs constitutifs de la structure de captation solaire, 15 des récepteurs, ainsi que de ladite structure elle-même. Un autre objectif de l'invention est donc de fournir un dispositif de protection ayant plusieurs fonctions de protection, de façon simultanée ou de façon dissociée. 20 Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif permettant de réaliser une protection aussi bien contre les impacts relatifs aux fortes pluies et chutes de grêle, que contre l'abrasion et l'érosion relative aux vents chargés en poussières ou en sable. Lorsque la structure de captation solaire présente une certaine hauteur, de manière à ce que 25 celle-ci libère un espace sous ladite structure pour notamment consacrer celui-ci à la culture végétale, l'invention tend également à fournir un dispositif de protection de ladite culture végétale contre les intempéries et/ou contre l'insolation. Pour résoudre les problèmes précités, il a été mis au point un dispositif de protection contre 30 les intempéries pour structure de captation solaire à concentration, ladite structure comprenant des éléments réflecteurs du rayonnement solaire, vers au moins un élément récepteur. Selon l'invention, le dispositif de protection comprend : 35 - au moins un rideau de protection, des moyens de réception du rideau dans une première position de repos dans laquelle ledit rideau ne protège pas les éléments réflecteurs de la structure, des moyens de déplacement du rideau permettant de faire passer ledit rideau dans une deuxième position dans laquelle il protège les éléments réflecteurs de la structure, des moyens de retour permettant de ramener le rideau dans la première position, des moyens de guidage du rideau de la première à la deuxième position et de la deuxième à la première position. De cette manière, lorsqu'une intempérie susceptible d'endommager au moins les réflecteurs est détectée, telle qu'une forte pluie, une chute de grêle ou bien un vent fort chargé en poussières ou en sable, le ou les rideaux de protection sont passés, manuellement ou automatiquement, dans leur deuxième position de protection, assurant ainsi une protection optimale au moins des éléments réflecteurs. Le ou les rideaux permettent une protection efficace de l'intégralité des éléments réflecteurs contre tout type d'intempérie. Dans une forme de réalisation préférée, les moyens de réception du rideau se présentent sous la forme d'un enrouleur autour duquel est enroulé le rideau dans sa première position, ledit enrouleur étant solidaire de la structure, et libre en rotation autour de son axe central. Ainsi, le rideau est facilement reçu dans un état enroulé lorsque celui-ci est dans sa première position de non protection. L'encombrement du rideau est également restreint. L'enrouleur permet aussi de passer facilement ledit rideau dans sa deuxième position de protection par simple déroulement. Les moyens de déplacement du rideau peuvent être de différentes formes, notamment sous la forme d'un système à poulie ou bien à ressorts mécaniques. Selon la forme de réalisation préférée, les moyens de retour du rideau dans sa première 30 position de non protection, sont que l'enrouleur est motorisé. Ainsi le moteur est apte à faire tourner l'enrouleur de sorte à enrouler le rideau autour dudit enrouleur. Les moyens de guidage que comprend le dispositif selon l'invention peuvent notamment se présenter sous la forme de deux câbles guides traversant des oeillets présents sur les bords 35 latéraux du rideau. Selon une première forme de réalisation du dispositif selon l'invention, le rideau est, dans sa première position, enroulé autour d'un enrouleur solidaire de la structure et disposé au niveau des éléments réflecteurs, et s'étend, dans sa deuxième position, parallèlement à la surface réfléchissante desdits éléments réflecteurs, et à distance de ceux-ci, de manière à protéger l'intégralité des éléments réflecteurs contre les impacts. Dans une deuxième forme de réalisation, ledit dispositif de protection comprend au moins 5 deux rideaux, les deux rideaux sont chacun, dans leur première position, enroulé autour d'un enrouleur solidaire de la structure et disposé au niveau de l'élément récepteur, les deux enrouleur étant disposés de part et d'autre dudit élément récepteur, et les deux rideaux s'étendent, dans leur deuxième position, à partir de l'élément récepteur jusqu'aux éléments réflecteurs, de manière à protéger ledit élément récepteur et l'intégralité des 10 éléments réflecteurs contre les impacts. Dans la première ou la deuxième forme de réalisation, il est également possible que l'extension du rideau soit prolongée verticalement vers le bas et jusqu'au sol, afin de permettre une protection des parties cultivées sous la structure, contre le rayonnement et la 15 réverbération solaire, mais également contre les intempéries. L'évaporation est également limitée. Selon une autre caractéristique, les moyens de réception du rideau de protection sont reçus à l'intérieur d'un bloc pouvant basculer, de préférence d'un angle de 90°, soit 20 automatiquement, soit manuellement, afin de présenter le rideau pour qu'il puisse se déplacer, soit selon un plan horizontal pour protéger les réflecteurs, soit selon un plan vertical pour protéger les cultures végétales sous la structure. Par ailleurs, les moyens de réception du rideau de protection peuvent également se 25 présenter sous la forme d'un bloc comprenant à l'intérieur deux enrouleurs recevant chacun un rideau de protection. Le premier rideau est apte à se dérouler parallèlement à la surface des éléments réflecteurs, et le deuxième rideau est apte à se dérouler verticalement vers le bas et jusqu'au sol. Le bloc comprend un mécanisme permettant de faire entrer en rotation les deux enrouleurs soit simultanément, soit de manière dissociée. 30 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux 35 figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'une structure de captation solaire comprenant un dispositif de protection selon l'invention, les moyens de déplacement du rideau se présentent sous la forme d'un système à poulies, le rideau de protection étant en partie déployé ; - la figure 2 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 1, les moyens de déplacement du rideau se présentent sous la forme d'un système à ressorts mécaniques, le rideau de protection étant en partie déployé ; - la figure 3 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 1, le rideau de protection s'étendant également verticalement vers le bas et jusqu'au sol pour la protection de cultures végétales sous structure ; - la figure 4 est une représentation schématique en perspective représentant une forme de réalisation des moyens de réception du rideau de protection permettant le basculement entre une position de déploiement horizontal du rideau et une autre position de déploiement vertical dudit rideau ; - la figure 5 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 4, représentant une autre forme de réalisation des moyens de réception du rideau de protection, à deux enrouleurs ; - la figure 6 est une représentation schématique en perspective d'une structure de captation solaire comprenant une autre forme de réalisation du dispositif de protection selon l'invention, le rideau de protection étant déployé d'un seul côté. EXPOSE DETAILLE DE L'INVENTION En référence aux figures 1 à 6, l'invention concerne un dispositif de protection (1) contre les intempéries pour structure (2) de captation solaire à concentration. En référence aux figures 1, 2, 3, 4 et 6 une structure (2) de captation comprend d'une manière générale, une charpente métallique (2a) à l'air libre, sur laquelle sont installés de manière horizontale des réflecteurs (3) linéaires. Ces réflecteurs (3) sont disposés selon plusieurs lignes suivant des axes parallèles, et sont généralement composés de surfaces réfléchissantes en verre ou en aluminium. L'agencement des éléments réflecteurs (3) définit une surface horizontale. Ainsi, chaque élément réflecteur (3) renvoie, en les concentrant ou non, les rayons solaires vers un système récepteur (4), comprenant généralement un ou plusieurs tubes métalliques (4a) comportant un fluide caloporteur en mouvement, ainsi qu'un système d'isolation thermique (non représenté), et éventuellement un dispositif de surconcentration (4b), pouvant prendre la forme d'un réflecteur secondaire positionné au-dessus dudit des tubes métalliques. L'élément récepteur (4) est solidaire de la structure (2) et est agencé de manière horizontale, au droit des réflecteurs (3) et parallèlement à ceux-ci. Selon l'invention, le dispositif de protection (1) comprend un rideau de protection (5). Ce rideau (5) est composé d'un matériau tissé ou bien d'un filet, dont le maillage sera choisi en fonction de son action principale. En effet, le maillage est de plus en plus dense en fonction que le rideau (5) est mis en place pour protéger contre la grêle, la pluie, l'insolation, ou l'effet abrasif de la poussière. Ledit filet sera de préférence en polyéthylène haute densité dit PEHD, présentant une bonne résistance aux ultra-violets (UV) et présentera, par exemple, des mailles de 5mm x 3mm procurant un taux d'ombrage de 30% et un arrêt des grêlons dont le diamètre est supérieur à 10 mm, et/ou des mailles plus denses, de l'ordre que quelques dizaines à quelques centaines de microns, procurant une rétention des poussières et du sable. Le rideau (5) est de la même forme que la surface d'éléments réflecteurs (3) à protéger, notamment rectangulaire. Le rideau (5) comprend généralement des armatures (6) dans le sens de la largeur afin de permettre une rigidification de l'ensemble du rideau (5) et ne pas risquer que celui-ci s'affaisse sous le poids de l'accumulation de la neige, du sable ou de la grêle. Ce rideau (5) est reçu par des moyens de réception se présentant sous la forme d'un enrouleur (7). Dans une première forme de réalisation, l'enrouleur (7) est solidaire de la structure (2) et est disposé au niveau des réflecteurs (3) linéaires. L'enrouleur (7) de forme cylindrique est de préférence maintenu au niveau de ses extrémités par deux bras latéraux solidaires de la structure (2) de manière à maintenir ledit enrouleur (7) en laissant libre sa rotation autour de son axe central. De cette manière, un des bords du rideau (5) est fixé sur l'enrouleur (7) et le rideau (5) est, dans sa première position de non protection, enroulé autour de l'enrouleur (7). Celui-ci ne 35 confère ainsi aucune protection et est d'encombrement très réduit. Le rideau (5) est alors apte à être déroulé au moyen d'éléments de déplacement, pour s'étendre parallèlement à la surface réalisée par l'agencement des éléments réflecteurs (3) à protéger. Ces moyens de déplacement sont utilisés en combinaison avec un système de 5 guidage du rideau (5) permettant un déploiement rapide et guidé. Le système de guidage se présente sous la forme de deux câbles guides (8), tendus au-dessus de la surface d'éléments réflecteurs (3) à protéger. Les deux câbles (8) sont fixés à une extrémité, au niveau de l'enrouleur (7), soit à l'enrouleur (7) lui-même soit à la 10 structure (2), et sont fixés à l'autre extrémité à la structure (2), au niveau du côté de la surface de réflecteurs (3) opposé audit enrouleur (7). De préférence, les câbles (8) ne sont pas tendus à l'horizontal mais avec une certaine pente afin de faciliter l'évacuation de la neige, la grêle ou la pluie et d'éviter toute accumulation pour ne pas trop solliciter ledit rideau (5) et risquer un affaissement de celui-ci pouvant endommager les éléments 15 réflecteurs (3). Ces câbles guides (8) sont passés au travers une pluralité d'oeillet (9) repartis sur la longueur des bords latéraux du rideau (5). Ainsi le passage du rideau (5) de sa première position de non protection à sa deuxième position de protection peut être effectué de façon 20 simple et rapide. Une traction sur le bord libre du rideau (5) suffit à dérouler celui-ci jusqu'à sa deuxième position de protection, le rideau (5) glisse sur les câbles guides (8). En référence à la figure 1, les moyens de déplacement sont aptes à effectuer cette traction, ils se présentent notamment sous la forme d'un système à poulies (10) dont les câbles sont 25 fixés audit bord libre. En référence à la figure 2, les moyens de déplacement peuvent également se présenter sous la forme d'un système à ressorts mécaniques (11) dont l'une des extrémités des ressorts mécaniques est reliées audit bord libre, directement ou par tout élément de liaison, et dont la détente permettrait d'effectuer ladite traction et entrainerai alors un passage rapide du rideau (5) dans sa deuxième position de protection. De manière 30 générale, les moyens de déplacement sont tout moyens permettant de tirer sur le bord libre du rideau (5), de manière automatique ou manuelle de façon à le faire passer dans sa deuxième position de protection. Une fois l'intempérie détectée, les moyens de déplacement (10, 11) sont actionnés et le 35 rideau (5) est alors étendu dans sa position de protection, parallèlement à la surface des éléments réflecteurs (3), et recouvrant l'intégralité de ces surfaces. Le rideau (5) est agencé à distance de ces éléments réflecteurs (3) pour ne pas qu'en cas de léger affaissement dudit rideau (5), celui-ci entre en contact avec lesdits éléments réflecteurs (3) entrainant un risque d'endommagement de ceux-ci. La distance est relativement faible pour que la protection reste optimale. Le dispositif (1) comprend également des moyens de retour, pour qu'une fois que l'intempérie et les risques de dommages sur les éléments réflecteurs (3) sont terminés, le rideau (5) soit retourné automatiquement ou manuellement dans sa première position de 10 non protection, c'est-à-dire enroulé autour de l'enrouleur (7). Ces moyens de retour peuvent donc se présenter sous la forme d'un enrouleur (7) motorisé (12) apte à faire tourner l'enrouleur (7) de sorte à enrouler le rideau (5) autour dudit enrouleur (7). 15 Dans une deuxième forme de réalisation, notamment illustrée à la figure 6, le dispositif de protection (1) comprend deux rideaux (5) de protection. Les deux rideaux (5) sont chacun, dans leur première position de non protection, enroulés autour d'un enrouleur (7). Dans cette forme de réalisation de l'invention, les enrouleurs (7) sont solidaires de la structure 20 (2) et sont disposés au niveau de l'élément récepteur (4), de part et d'autre de celui-ci et peuvent également faire partie de l'ensemble récepteur (4). Les deux rideaux (5) s'étendent, dans leur deuxième position, à partir dudit élément récepteur (4) jusqu'aux éléments réflecteurs (3), et plus particulièrement, jusqu'aux côté de la surface réalisée par les éléments réflecteurs (3), de manière à protéger ledit élément récepteur (4) et 25 l'intégralité des éléments réflecteurs (3) contre les impacts. Les éléments de déplacement, de guidage et de retour sont du même type que précités. Les câbles guides (8) constitutifs des moyens de guidage sont, dans cette deuxième forme de réalisation, tendus et fixés à une extrémité, au niveau de l'élément récepteur (4), soit à 30 l'élément récepteur (4) lui-même soit à la structure (2), et sont fixés à l'autre extrémité à la structure (2), au niveau des côtés de la surface de réflecteurs (3). Il est souvent possible de dégager de l'espace sous la structure (2) afin de consacrer celui-ci à de la culture végétale. Dans ce cas, et pour protéger lesdites structures (2) contre les 35 intempéries ou bien l'insolation, il est possible, tel que représenté sur les figures 3 et 4 que le rideau de protection (5) s'étende dans sa deuxième position, également verticalement vers le bas et notamment jusqu'au sol. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le rideau de protection (5) peut être 5 bidirectionnel. A cet effet, et en référence à la figure 5 l'enrouleur (7) est remplacé par un système de double enrouleur (7). En référence à la figure 5 ce système comprend un bloc solidaire de la structure (2) et agencé au niveau des éléments réflecteurs (3), à distance de ceux-ci et à l'extérieur dans la surface réalisée par lesdits éléments réflecteurs (3). Le bloc comprend à l'intérieur deux enrouleurs (7) recevant chacun un rideau de protection (5), le 10 premier rideau (5) est apte à se dérouler parallèlement à la surface des éléments réflecteurs (3) tel que décrit dans la première forme de réalisation, et le deuxième rideau (5) est apte à se dérouler verticalement vers le bas et jusqu'au sol. Le premier rideau (5) permet de protéger les éléments réflecteurs (3) et le deuxième rideau (5) permet de protéger la culture végétale sous la structure (2). 15 Le bloc comprend un mécanisme (13) permettant de faire entrer en rotation les deux enrouleurs (7) soit simultanément, soit de manière dissociée. Selon une autre forme de réalisation, notamment illustrée à la figure 4, l'enrouleur (7) est 20 reçu à l'intérieur d'un bloc pouvant basculer, de préférence d'un angle de 90°, soit automatiquement, soit manuellement, afin de présenter le rideau (5) pour qu'il puisse se dérouler, soit selon un plan horizontal pour protéger les réflecteurs (3), soit selon un plan vertical pour protéger les cultures végétales sous la structure (2). 25 Le deuxième rideau (5) apte à se dérouler verticalement comprend de préférence une barre de lestage (14) à son extrémité libre. Cette barre de lestage permet de limiter le balancement du rideau (5) au niveau du sol. Dans d'autre forme de réalisation de l'invention, il est possible d'agencer un système de fixation au sol du rideau (5) ou de la barre de lestage (14), tel qu'un système sur lequel la barre de lestage s'encliquète à son 30 contact, ou bien un système d'électro-aimants, ou bien un système de pince disposée sur le sol, ouverte en position de repos et qui est apte à se refermer et maintenir la barre de lestage à son contact. Cette pince est apte à se rouvrir lorsqu'une tension verticale est exercée par exemple. Tout autre système de fixation au sol du rideau (5) ou de la barre de lestage peut être envisagé. 35 Il est également possible de mettre en place un support de prévision météorologique, avec un pas de temps très fin, afin de déclencher automatiquement le déplacement des rideaux (5). Ainsi, lors de l'utilisation, dès lors qu'une intempérie est détectée, les rideaux (5) sont déployés afin de protéger les réflecteurs (3), la structure (2) et/ou les cultures végétales sous la structure (2) le cas échéant. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention fournit un dispositif de protection contre 10 les intempéries pour structure de captation solaire à concentration permettant d'assurer une protection efficace, au moins des éléments réflecteurs constitutifs de la structure de captation solaire, des récepteurs, ainsi que de ladite structure elle-même. REVENDICATIONS1. Dispositif de protection (1) contre les intempéries pour structure (2) de captation solaire à concentration, ladite structure (2) comprenant des éléments réflecteurs (3) du rayonnement solaire, vers au moins un élément récepteur (4), caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un rideau de protection (5), - des moyens de réception du rideau (5) dans une première position de repos dans laquelle ledit rideau (5) ne protège pas les éléments réflecteurs (3) de la structure (2), - des moyens de déplacement du rideau (5) permettant de faire passer ledit rideau (5) dans une deuxième position dans laquelle il protège les éléments réflecteurs (3) de la structure (2), - des moyens de retour permettant de ramener le rideau (5) dans la première position, - des moyens de guidage du rideau (5) de la première à la deuxième position et de la deuxième à la première position. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réception du rideau (5) se présentent sous la forme d'un enrouleur (7) autour duquel est enroulé le rideau (5) dans sa première position, ledit enrouleur (7) étant solidaire de la structure (2) et libre en rotation autour de son axe central. 3. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement du rideau (5) se présentent sous la forme d'un système à poulies (10). 4. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de retour sont que l'enrouleur (7) est motorisé, le moteur (12) est apte à faire tourner l'enrouleur (7) de sorte à enrouler le rideau (5) autour dudit enrouleur (7). 5. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de guidage se présentent sous la forme d'un câble guide (8) traversant des oeillets (9) présents sur les bords latéraux du rideau (5). 6. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rideau (5) est, dans sa première position, enroulé autour d'un enrouleur (7) solidaire de la structure (2) et disposé au niveau des éléments réflecteurs (3), et s'étend, dans sa deuxième position, parallèlement à la surface réfléchissante desdits éléments réflecteurs (3), et à distancede ceux-ci, de manière à protéger l'intégralité des éléments réflecteurs (3) contre les impacts. 7. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé qu'il comprend au moins deux rideaux (5), les deux rideaux (5) sont chacun, dans leur première position, enroulé autour d'un enrouleur (7) solidaire de la structure (2) et disposé au niveau de l'élément récepteur (4), les deux enrouleur (7) étant disposés de part et d'autre dudit élément récepteur (4), et les deux rideaux (5) s'étendent, dans leur deuxième position, à partir de l'élément récepteur (4) jusqu'aux éléments réflecteurs (3), de manière à protéger ledit élément récepteur (4) et l'intégralité des éléments réflecteurs (3) contre les impacts. 8. Dispositif (1) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'extension du rideau (5) se prolonge verticalement vers le bas et jusqu'au sol. 15 9. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réception du rideau de protection (5) sont reçus à l'intérieur d'un bloc pouvant basculer, de préférence d'un angle de 90°, soit automatiquement, soit manuellement, afin de présenter le rideau (5) pour qu'il puisse se déplacer, soit selon un plan horizontal 20 pour protéger les réflecteurs, soit selon un plan vertical pour protéger les cultures végétales sous la structure. 10. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réception du rideau de protection (5) se présentent sous la forme d'un bloc comprenant à 25 l'intérieur deux enrouleurs (7) recevant chacun un rideau de protection (5), le premier rideau (5) étant apte à se dérouler parallèlement à la surface des éléments réflecteurs (3), et le deuxième rideau (5) étant apte à se dérouler verticalement vers le bas et jusqu'au sol, le bloc comprenant un mécanisme (13) permettant de faire entrer en rotation les deux enrouleurs (7) soit simultanément, soit de manière dissociée. 30