Brevet FR3045243A1 — publié le 20170616

SYSTEME POUR SUIVI OPTIMISE DE SOURCE LUMINEUSE L'invention concerne le suivi optimisé d'une source lumineuse, et en particulier les récepteurs ou panneaux solaires dont l'orientation change en 5 fonction de la position du soleil. Les panneaux solaires récupèrent de l'énergie sous différentes formes : les panneaux photovoltaïques convertissent l'énergie solaire en énergie électrique et les panneaux thermiques convertissent l'énergie solaire en chaleur dans un fluide caloporteur. 10 Du fait des niveaux de puissance récupérée relativement réduits, il s'avère particulièrement important d'optimiser la récupération d'énergie solaire par de tels panneaux solaires. Ainsi, des développements techniques ont été réalisés afin de changer l'orientation de panneaux solaires en fonction de la position du soleil. En modifiant l'angle d'incidence du soleil sur un panneau 15 solaire, on peut ainsi optimiser en continu la quantité d'énergie récupérée, à différents moments de la journée ou à différentes saisons. Le document W02010/127262 décrit un système d'orientation de la position angulaire d'un panneau solaire pivotant. La position angulaire du panneau solaire est contrôlée de façon autonome par deux actionneurs 20 thermiques sollicitant le panneau solaire de façon opposée. Les actionneurs thermiques sont soumis à des rayonnements distincts par le soleil, du fait du mouvement d'un obturateur mobile. Chaque actionneur thermique est ici formé d'un bilame thermostatique de grande dimension. Pour un rayonnement solaire donné, les actionneurs thermiques subissent un échauffement différent 25 conduisant à un pivotement du panneau solaire jusqu'à une position d'équilibre, pour laquelle l'illumination solaire est optimale. Un tel système présente des inconvénients. Un tel système est inadapté pour moduler l'amplitude du pivotement du panneau solaire en fonction de la saison. Un tel système est par exemple excessivement sensible à la variation de 30 température de l'environnement extérieur. En outre, le système présente des dimensions assez difficiles à industrialiser. L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un système de suivi d'une source d'énergie lumineuse, comprenant : 35 -un récepteur solaire monté pivotant par rapport à un axe ; -un transducteur thermomécanique, comprenant : -au moins des premier et deuxième actionneurs thermiques ayant chacun au moins un bilame thermostatique déformé en fonction du rayonnement solaire qu'ils reçoivent ; ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 2 -un premier organe de filtrage lumineux surmontant le premier actionneur thermique, ledit premier organe de filtrage présentant une première direction d'incidence optimale, la puissance lumineuse transmise par le premier organe de filtrage diminuant lorsque l'incidence du rayonnement solaire est inclinée par rapport à ladite première direction d'incidence optimale ; -un deuxième organe de filtrage lumineux surmontant le deuxième actionneur thermique, ledit deuxième organe de filtrage présentant une deuxième direction d'incidence optimale, la puissance lumineuse transmise par le deuxième organe de filtrage diminuant lorsque l'incidence du rayonnement solaire est inclinée par rapport à ladite deuxième direction d'incidence optimale, lesdites première et deuxième directions d'incidence optimales étant différentes ; -un organe d'entrainement présentant une direction de coulissement, les déformations par dilatation des bilames respectifs des premier et deuxième actionneurs thermiques sollicitant ledit organe d'entrainement selon la direction de coulissement dans des sens opposés ; -une transmission mécanique transformant le coulissement de l'organe d'entrainement en pivotement dudit récepteur solaire autour dudit axe ; la transmission mécanique comprend au moins un troisième actionneur thermique à bilame thermostatique déformé en fonction de la température ambiante et isolé du rayonnement solaire, la déformation du bilame du troisième actionneur thermique modifiant le rapport de transmission entre la course de coulissement de l'organe d'entrainement et l'angle de pivotement dudit récepteur solaire autour dudit axe. L'invention porte également sur les variantes suivantes. L'homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques des variantes suivantes peut être combinée indépendamment aux caractéristiques ci-dessus, sans pour autant constituer une généralisation intermédiaire. Selon une variante, lesdits actionneurs thermiques comprennent chacun plusieurs bilames thermostatiques superposés. Selon une autre variante, lesdits bilames thermostatiques superposés forment chacun une plaque concave à 20°C, les conca'ités d'au moins deux desdites plaques superposées présentant des orientations opposées. Selon encore une variante, la déformation du bilame thermostatique dudit troisième actionneur thermique modifie un bras de levier d'un effort dudit organe d'entraînement sollicitant le récepteur solaire en pivotement autour dudit axe. Selon encore une autre variante, le système comprend : -un levier solidaire du récepteur solaire en pivotement autour dudit axe ; ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 3 -un organe de transmission solidaire en coulissement dudit organe d'entraînement et appliquant un effort sur ledit levier à distance dudit axe, la déformation du bilame du troisième actionneur thermique déplaçant ledit organe de transmission pour modifier la distance séparant ledit axe de l'effort 5 appliqué sur ledit levier. Selon une variante, le système comprend en outre un quatrième actionneur thermique à bilame thermostatique déformé en fonction du rayonnement solaire qu'il reçoit, la déformation du bilame du quatrième actionneur thermique exerçant un effort s'opposant au déplacement de l'organe 10 de transmission lorsque les bilames des troisième et quatrième actionneurs thermiques sont chauffés. Selon une autre variante, lesdits organes de filtrage lumineux comportent des lamelles respectives opaques, les lamelles des premier et deuxième organes de filtrage lumineux présentant des inclinaisons distinctes par rapport à 15 la direction de coulissement dudit organe d'entrainement. Selon encore une variante, ledit bilame thermostatique du troisième actionneur thermique est en communication avec de l'air à température ambiante. Selon une autre variante, les bilames des premier et deuxième 20 actionneurs thermiques sont logés dans des cavités fermées respectives absorbant ledit rayonnement solaire. Selon encore une autre variante, ledit bilame thermostatique du troisième actionneur thermique est isolé du rayonnement solaire par l'intermédiaire d'une paroi réfléchissante. 25 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 dessins annexés, dans lesquels : -la figure 1 est une vue de côté schématique d'un système à panneau 30 solaire orientable de façon autonome, selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention. -la figure 2 est une vue en coupe schématique d'une première variante d'actionneur autonome pour la mise en oeuvre de l'invention ; -la figure 3 illustre schématiquement des ailettes d'un dispositif de filtrage 35 lumineux et ses paramètres de fonctionnement ; -la figure 4 illustre une vue en coupe schématique d'un bilame pour un actionneur autonome ; -la figure 5 est une vue en coupe schématique d'une deuxième variante d'actionneur autonome pour la mise en oeuvre de l'invention ; ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 4 -la figure 6 est une vue en coupe schématique d'une première variante d'un exemple d'actionneur thermique pour une transmission mécanique du système ; -la figure 7 est une vue en coupe schématique d'une deuxième variante 5 d'actionneur thermique pour une transmission mécanique du système ; -les figures 8 et 9 illustrent deux positions différentes d'un organe de transmission de la transmission mécanique. L'invention propose d'entraîner un récepteur d'énergie solaire (par 10 exemple un panneau solaire) en pivotement autour d'un axe, au moyen de deux actionneurs thermiques recevant le rayonnement solaire avec des sensibilités distinctes, sollicitant le récepteur d'énergie solaire dans des sens opposés. Le coulissement de ces actionneurs thermiques est transformé en pivotement du récepteur solaire, par une transmission mécanique. Un autre actionneur 15 thermique modifie le rapport de transmission entre la course de coulissement des actionneurs thermiques et la course du pivotement du récepteur solaire. La figure 1 est une vue de côté schématique d'un système de récupération d'énergie solaire 1 selon un exemple de mode de réalisation. Le 20 système de récupération d'énergie solaire 1 comprend un panneau solaire 2, des actionneurs thermiques 3 et 4, et une transmission mécanique 5. La structure du système 1 est décrite à titre illustratif mais peut bien entendu être mise en oeuvre différemment dans le cadre de l'invention. Le panneau solaire 2 est ici un panneau photovoltaïque mais l'invention s'applique également à tout 25 autre type de panneau solaire, par exemple un panneau solaire thermique ou un réflecteur d'un concentrateur solaire. Le panneau solaire 2 comporte ici un groupe de cellules photovoltaïques 21 et un cadre ou châssis 22. Les cellules photovoltaïques 21 sont fixées sur le 30 cadre 22. Le panneau solaire 2 comporte en outre un piétement vertical 23 encastré dans le sol 25. L'ensemble cadre 22/cellules photovoltaïques 21 est monté pivotant autour d'un axe 24. L'angle d'incidence du soleil sur les cellules photovoltaïques 21 peut ainsi être modifié en fonction du pivotement du cadre 22 autour de l'axe 24. 35 Le système de récupération d'énergie 1 comporte un transducteur thermomécanique, incluant des actionneurs thermiques 3 et 4 sollicitant le panneau solaire 2 dans des sens de rotation opposés autour de l'axe 24, par l'intermédiaire d'organes d'entraînement respectifs 31 et 41 (les organes d'entrainement 31 et 41 étant solidarisés pour former un même organe 40 d'entrainement). Les organes d'entraînement 31 et 41 sont entraînés en ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 5 coulissement (selon un axe horizontal dans l'exemple) et sont accouplés à une transmission mécanique 5. La transmission mécanique 5 est fixée sur le cadre 22 et transforme le coulissement des organes entraînement 31 et 41 en pivotement du panneau solaire 2 autour de l'axe 24. Comme détaillé par la suite, 5 les actionneurs thermiques 3 et 4 comportent chacun au moins un bilame thermostatique déformé en fonction du rayonnement solaire reçu. Les actionneurs thermiques 3 et 4 sont surmontés respectivement par des organes de filtrage lumineux 33 et 43. Les organes de filtrage lumineux 33 et 43 sont destinés à présenter une direction d'incidence optimale respective, pour laquelle 10 la puissance lumineuse transmise est maximale. La puissance lumineuse transmise par chaque organe de filtrage diminue, lorsque l'incidence du rayonnement solaire est inclinée par rapport à sa direction d'incidence optimale. Les directions d'incidence optimales respectives des actionneurs thermiques 3 et 4 sont différentes. Un exemple d'organe de filtrage lumineux est détaillé par la 15 suite. La figure 2 est une vue en coupe schématique d'une première variante d'actionneur thermique 4 pour la mise en oeuvre de l'invention. L'actionneur thermique 4 comporte ici une tige formant l'organe d'entraînement 41. 20 L'actionneur thermique 4 comporte un support fixé au sol 25. La tige 41 est montée coulissante par rapport au support selon une direction horizontale. Le support comporte ici une paroi latérale 421, et des couvercles 423 et 425. Le support délimite avantageusement une cavité fermée 422 par l'intermédiaire de la paroi latérale 421 (par exemple de section circulaire ou rectangulaire) et des 25 couvercles 423 et 425. La paroi latérale 421 présente typiquement une forme cylindrique, avec une génératrice parallèle à la direction de coulissement de la tige 41. En particulier, la tige 41 est montée coulissante par l'intermédiaire d'une portée de guidage 424 du couvercle 423. Une superposition de bilames thermostatiques 413 est logée à l'intérieur de la cavité 422. Le guidage en 30 coulissement de la tige 41 peut également être mis en oeuvre par l'intermédiaire des bilames thermostatiques 413. Les mouvements de la tige 41 sont appliqués sur la transmission mécanique 5. L'actionneur thermique 4 est positionné pour recevoir le rayonnement 35 solaire de façon sélective en fonction de l'angle d'incidence de ce rayonnement solaire. L'organe de filtrage lumineux 43 est ainsi interposé entre le rayonnement solaire et l'actionneur thermique 4. L'organe de filtrage lumineux 43 est ici formé d'une succession de lamelles opaques ou réfléchissantes 431, inclinées par rapport à l'horizontale et à la verticale. Les lamelles sont ici fixées 40 sur la surface supérieure de la paroi latérale 421. Des espaces sont ménagés ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 6 entre les lamelles 431 pour permettre à la lumière d'atteindre la cavité 422 selon certaines incidences. L'inclinaison des lamelles 431 permet de définir la direction d'incidence optimale de l'organe de filtrage lumineux 43. 5 La figure 3 illustre un exemple de géométrie de lamelles 431 permettant de donner un exemple de proportion de rayonnement solaire pouvant atteindre l'actionneur thermique 4. Avec a l'inclinaison des ailettes 431 par rapport à la verticale, 0 l'angle 10 d'incidence du rayonnement solaire par rapport à la verticale, a le pas entre les ailettes 431, la largeur Y de la surface latérale 421 illuminée entre deux ailettes peut se définir comme suit : Y = a * tan (0) / tan (a) 15 Pour 0 compris dans l'intervalle [0, a], la proportion T de rayonnement atteignant la cavité transparente peut se définir comme T= tan (0) / tan (a) Pour un rayonnement solaire de puissance E appliqué avec l'incidence 0, 20 la puissance solaire atteignant la paroi latérale 421 peut approximativement se définir par la relation : P = E * tan (0) / tan (a) Les lamelles 431 peuvent avantageusement présenter une surface 25 arrière réfléchissante et une surface frontale absorbante, afin de maximiser l'effet du rayonnement solaire. Les lamelles 431 pourront par exemple présenter une inclinaison comprise entre 20 et 70°, typiquement une inclinaison de 45°. Les lamelles 431 pourront présenter une forme plane. Les lamelles 431 pourront être disposées pour garantir qu'un rayon incident à 0 = 0° n'atteint pas la paroi 30 latérale 421. Le nombre des lamelles 431 permet de déterminer la précision du système par rapport au rayonnement solaire. Les lamelles 431 peuvent être fixées par tous moyens appropriés (vis, collage, soudures) sur la paroi latérale 421, ou sur un autre support distant de la paroi 421, afin de ménager un espace entre ces lamelles 431 et la paroi latérale 421. 35 Les bilames 413 sont déformés en fonction du rayonnement reçu par le support. Une variation de température des bilames 413 conduit à une variation de leur encombrement selon la direction de coulissement de la tige 41. Les bilames 413 sont configurés pour entraîner la tige 41 en coulissement, par 40 exemple lors d'une augmentation de leur température. ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 7 La tige 41 est ici solidaire d'un anneau de butée 412. Une superposition de bilames 413 présente une extrémité en contact avec l'anneau 412 et une autre extrémité en contact avec le couvercle de fonds 425. Ainsi, lors d'une dilatation thermique de l'empilement de bilames 413, l'ensemble formé de 5 l'anneau 412 et de la tige 41 est déplacé (ou exerce un effort dirigé) vers la droite dans la configuration illustrée à la figure 2. Dans la configuration illustrée à la figure 2, l'actionneur thermique comprend donc une superposition de bilames 413. Dans la configuration illustrée, les bilames thermostatiques 413 forment chacun une plaque de forme 10 concave à une température de 20° C. Les concavités d'au moins deux bilames 413 superposées présentent des orientations opposées. Ainsi, avec une telle superposition de bilames successifs dont les concavités ont des orientations opposées, on peut démultiplier l'amplitude du coulissement de la tige 41 pour un échauffement donné. On peut également envisager de superposer plusieurs 15 bilames 413 successifs avec des concavités ayant de mêmes orientations, afin de démultiplier l'effort appliqué par ces bilames sur l'anneau 412 et la tige 41. Deux bilames 413 successifs de l'empilement peuvent être fixés ensemble par leur périphérie, ou être simplement plaqués l'un contre l'autre à leur périphérie du fait de l'effort de rappel exercé par la tige 31 de l'actionneur 20 thermique 3 disposé en symétrie, ou du fait d'un éventuel ressort de rappel non illustré. Les bilames 413 peuvent par exemple présenter une forme (en projection selon la direction de coulissement de la tige 41) circulaire, rectangulaire ou carrée. 25 Les bilames 413 choisis sont avantageusement du type à déformation progressive sur la plage de température de fonctionnement visée, afin de pouvoir réaliser un entraînement progressif du panneau solaire 2. L'utilisation d'une cavité fermée 422 vise à maximiser le réchauffement 30 des bilames thermostatiques 413 pour une puissance de rayonnement solaire donnée. La cavité fermée 422 permet en effet de créer un effet de serre par forçage radiatif. Un tel effet de serre permet de maximiser le réchauffement des bilames 413 quelle que soit l'orientation du soleil. Avantageusement, la paroi latérale 421 est transparente pour le 35 rayonnement solaire et laisse typiquement traverser plus de 50 % du rayonnement solaire incident vers la cavité 422. La paroi latérale 421 peut par exemple être réalisée en différents matériaux transparents tels que le verre, le polycarbonate, le méthacrylate, ou le plexiglas. Avantageusement, la face interne ou externe de la paroi latérale 421 40 comporte un revêtement réfléchissant, destiné à réfléchir le rayonnement ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 8 lumineux incident de l'intérieur de la cavité 422, mais destiné à laisser traverser le rayonnement lumineux provenant de l'extérieur, afin de maximiser l'énergie thermique pouvant être transférée aux bilames 413. Avantageusement, une face externe ou une face interne de la paroi 5 latérale 421 comporte un revêtement absorbant le rayonnement solaire pour le convertir en énergie thermique. Pour maximiser l'isolation thermique de la cavité 422 par rapport à la température de l'environnement ambiant, on peut envisager de former une paroi latérale 421 présentant une association de deux ou plus de deux parois isolées 10 transparentes séparées par un gaz ou du vide. Des propriétés et structures identiques peuvent être utilisées pour des couvercles coopérant avec la paroi latérale 421 pour délimiter une cavité fermée 422. Avantageusement, la cavité 422 est remplie de gaz (par exemple de l'air 15 ou de l'argon) ou est placée sous vide, afin de limiter les échanges thermiques entre la cavité 422 et l'extérieur. La cavité 422 peut être hermétique vis-à-vis de l'extérieur, ou au contraire présenter des ouvertures si l'on souhaite au contraire réduire le gradient de température appliqué sur les bilames 413 pour un rayonnement solaire donné. 20 L'actionneur thermique 3 présente la même structure que l'actionneur thermique 4 mais est disposé en symétrique de l'actionneur thermique 4. Comme détaillé auparavant, l'organe de filtrage lumineux 33 de la figure thermique 3 présente une direction d'incidence optimale différente de celle de 25 l'organe de filtrage lumineux 43. La différence des directions d'incidence optimale est par exemple obtenue en utilisant des lamelles présentant des orientations différentes pour les organes de filtrage lumineux 33 et 43. L'utilisation d'un autre actionneur thermique 3 exerçant en sens opposé permet de diminuer la sensibilité du système 1 à la température ambiante. En 30 effet, l'effet de la température ambiante sur un actionneur thermique sera compensé par l'effet de cette même température ambiante sur l'autre actionneur thermique. La figure 4 est une vue en coupe schématique d'un exemple de bilame 35 413 pouvant être inclus dans un actionneur thermique 4 d'un système 1 selon l'invention. Un bilame comprend usuellement deux couches de métaux différents, souples, soudées ou collées ou rivetées par tout moyen adapté l'un contre l'autre. Ces deux couches de métal sont fréquemment soudées par laminage à 40 froid. Des bilames couramment utilisés incluent de l'invar et du nickel ayant des ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 9 coefficients de dilatation différents. La dilatation thermique des deux couches étant différente, le bilame se déforme avec les variations de température. Dans l'exemple illustré, le bilame 413 comporte ainsi une première couche 415 solidaire d'une deuxième couche 414. Le matériau de la première 5 couche 415 présente ici un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui de la couche 414. La couche 414, présentant le coefficient de dilatation thermique le plus élevé, comporte avantageusement un revêtement 418 (par exemple sous forme de peinture, de texturation de surface, ou de dépôt) destiné à favoriser l'absorption lumineuse et donc le réchauffement de la couche 414. Des 10 compositions de bilames connues, telle que celle commercialisée sous la référence 108 SP fourni par exemple par la société IMPHY, peuvent par exemple être utilisées. Le bilame 413 forme ici une plaque de forme concave à une température de 20°C. Un alésage traversant 416 est ménagé dans la partie médiane du bilame 15 413, à travers les couches 414 et 415 et à travers le revêtement 418. L'alésage 416 permet le passage de la tige 41 pour permettre son coulissement. Par ailleurs, les bordures des alésages 416 peuvent être utilisées pour assurer un guidage en coulissement de la tige 41. 20 La figure 5 est une vue en coupe schématique d'une deuxième variante d'actionneur thermique 4 pour la mise en oeuvre de l'invention. L'actionneur thermique 4 comporte également un support fixé au sol 25, une tige formant l'organe d'entraînement 41 et montée coulissante par rapport au support. Le support comporte ici une paroi latérale 421, et des couvercles 423 et 425, 25 délimitant une cavité fermée 422. Une superposition de bilames thermostatiques 413 est logée à l'intérieur de la cavité 422. Les mouvements de la tige 41 sont appliqués sur la transmission mécanique 5. Un organe de filtrage lumineux 43 est interposé entre le rayonnement solaire et l'actionneur thermique 4. L'organe de filtrage lumineux 43 est formé 30 d'une succession de lamelles opaques ou réfléchissantes 431, inclinées par rapport à l'horizontale et à la verticale, et fixées sur la surface supérieure de la paroi latérale 421. Des espaces sont ménagés entre les lamelles 431 pour permettre à la lumière d'atteindre la cavité 422 selon certaines incidences. L'inclinaison des lamelles 431 permet de définir la direction d'incidence optimale 35 de l'organe de filtrage lumineux 43. Les bilames 413 sont déformés en fonction du rayonnement reçu par le support. Une variation de température des bilames 413 conduit à une variation de leur encombrement selon la direction de coulissement de la tige 41. Les bilames 413 sont configurés pour entraîner la tige 41 en coulissement, par 40 exemple lors d'une baisse de leur température. ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 304 52 43 10 La tige 41 est ici solidaire d'un anneau de butée 412. Une superposition de bilames 413 présente une extrémité en contact avec l'anneau 412 et une autre extrémité en contact avec le couvercle 423. Ainsi, lors d'une dilatation thermique de l'empilement de bilames 413, l'ensemble formé de l'anneau 412 et 5 de la tige 41 est déplacé (ou exerce un effort dirigé) vers la gauche dans la configuration illustrée à la figure 5. Les bilames 413 de la deuxième variante peuvent être identiques à ceux décrits en référence à la première variante de l'actionneur thermique 4. 10 L'actionneur thermique 4 peut présenter le bilan thermique suivant : P = K . S . AT Avec P la puissance lumineuse reçue, S la surface d'échange thermique, K le coefficient d'échange thermique de l'actionneur thermique 4 avec l'extérieur, et AT l'augmentation de température de l'actionneur thermique 4 pour cette 15 puissance lumineuse. En supposant que l'on peut modéliser les bilames 413 par un modèle linéaire, et en l'absence d'actionneur thermique 3 de compensation, on peut définir la relation suivante pour l'actionneur thermique 4 : 20 X41 = A . AT Avec X41 le déplacement de la tige 41 et A un coefficient de transformation thermomécanique de l'association des bilames 413 (A sera par exemple défini en fonction des dimensions, des matériaux et du nombre de bilames 413). 25 On peut alors définir la relation suivante : X41 = A . P / (K . S) La linéarité de l'actionneur thermique 4 est favorisée par la présence 30 d'une cavité 422 fermée et dépend également du choix de matériau pour les bilames 413. La linéarité de l'actionneur thermique 4 peut aussi être favorisée par les paramètres de fabrication des bilames 413. Des simulations ont été effectuées avec différentes configurations 35 d'actionneur thermique 4. Des simulations ont notamment été réalisées avec des bilames de forme circulaire en projection, présentant une concavité à une température de 20°C, formés à partir d'une compositon de 108SP, et soumis à une variation de température de 75°C. ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 11 Pour un diamètre des bilames de 15 mm, avec un empilement de bilames à concavités opposées avec une hauteur de 60 mm, on obtient une course de coulissement de 7,2 mm avec une raideur de 4,7 N/mm. Pour un diamètre des bilames de 30 mm, avec un empilement de bilames 5 à concavités opposées avec une hauteur de 100 mm, on obtient une course de coulissement de 10 mm avec une raideur de 27,6 N/mm. Ainsi, l'homme du métier pourra aisément déterminer le choix des dimensions de bilames 413 pour l'actionneur thermique 4 en fonction de la course de coulissement souhaitée et des efforts à exercer. 10 La figure 6 est une vue en coupe schématique d'une première variante de transmission mécanique 5. Comme détaillé précédemment, la transmission mécanique 5 a une fonction de transformation du coulissement de l'organe d'entraînement formé des tiges 31 et 41, en pivotement du panneau solaire 2 15 autour de l'axe 24 (ici représenté sous la forme d'un arbre). La transmission mécanique 5 a également une fonction de modification du rapport de transmission entre la course de coulissement des tiges 31 et 41, et l'angle de pivotement du panneau solaire 2, en fonction de la température ambiante. À cet effet, la transmission mécanique 5 comporte un actionneur 20 thermique 6 à bilames thermostatiques 613. L'actionneur thermique 6 comporte un support 62. Une extrémité de chacune des tiges 31 et 41 est encastrée dans le support 62, afin d'entraîner l'actionneur thermique 6 en coulissement horizontal. L'actionneur thermique 6 comporte ici une tige 51, coulissant verticalement par rapport au support 62. La position de la tige 51 permet de 25 définir le rapport de transmission de la transmission mécanique 5, comme détaillé par la suite. Le support 62 comporte ici une paroi latérale 621, et des couvercles 623 et 625. Le support 62 délimite avantageusement une cavité ouverte 622, des orifices non illustrés pouvant être aménagés dans la paroi latérale 621 et/ou dans les couvercles 623 et 625. La cavité 622 est destinée à 30 communiquer avec l'extérieur pour que sa température soit représentative de celle de l'air ambiant. La paroi latérale 621 et/ou les couvercles 623 et 625 sont opaques (et avantageusement réfléchissants) afin de masquer les bilames 613 par rapport aux rayonnements solaires, pour limiter la puissance du rayonnement solaire dans la cavité 622, et ainsi limiter le réchauffement des 35 bilames 613 induit par ce rayonnement solaire. La tige 51 peut être montée coulissante par l'intermédiaire d'une portée de guidage du couvercle 623. Une superposition de bilames thermostatiques 613 est logée à l'intérieur de la cavité 622. Les bilames thermostatiques 613 peuvent présenter une structure similaire à celle des bilames thermostatiques 40 413 détaillés précédemment. ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 12 Les bilames 613 sont déformés en fonction de la température ambiante dans la cavité 622. Une variation de température des bilames 613 conduit à une variation de leur encombrement selon la direction de coulissement de la tige 51. Les bilames 613 sont configurés pour entraîner la tige 51 en coulissement, par 5 exemple lors d'une augmentation de leur température. La tige 51 est ici solidaire d'un anneau de butée 612. Une superposition de bilames 613 présente une extrémité en contact avec l'anneau 612 et une autre extrémité en contact avec le couvercle de fonds 625. Ainsi, lors d'une dilatation thermique de l'empilement de bilames 613, l'ensemble formé de 10 l'anneau 612 et de la tige 51 est déplacé (ou exerce un effort dirigé) vers le bas dans la configuration illustrée à la figure 6. L'actionneur thermique 6 comprend ici un ressort de rappel 611 comprimé entre l'anneau 612 et le couvercle 623, pour exercer un effort de rappel sur l'anneau 612 selon un sens opposé à l'effort généré par les bilames 613 lors de 15 leur dilatation. Un organe de transmission 53 est fixé à l'extrémité inférieure de la tige 51. L'organe de transmission 53 présente par exemple une forme sphérique ou cylindrique. L'organe de transmission 53 est monté coulissant dans un étrier 54. 20 L'étrier 54 appartient à un levier 52 solidaire du panneau solaire 2. L'étrier 54 est excentré par rapport à l'axe de pivotement 24. Lors d'un coulissement horizontal des tiges 31 et 41, l'organe d'entraînement 53 est entraîné en coulissement horizontal avec la même course que les tiges 31 et 41. En fonction du coulissement vertical de l'organe 25 d'entraînement 53, l'entraxe entre l'organe d'entraînement 53 et l'axe de rotation 24 est modifié. Par conséquent, le bras de levier exercé par l'organe d'entraînement 53 sur l'étrier 52 est modifié par la position verticale de l'organe d'entraînement 53. Ainsi, pour une même course des tiges 31 et 41, l'angle de pivotement de l'étrier 52 autour de l'axe 24 est modifié par l'actionneur 30 thermique 6 en fonction de la température de l'air ambiant. Un tel actionneur thermique 6 permet de tenir compte de la température ambiante pour adapter la course de pivotement des panneaux solaires 2. L'actionneur thermique 6 permet par exemple de compenser une température ambiante plus faible en hiver, par un bras de levier plus important entre l'organe 35 d'entraînement 53 et l'axe 24, afin de compenser une dissipation thermique supérieure entre les actionneurs 3 et 4 et l'air ambiant. La figure 8 illustre par exemple la position de l'organe d'entraînement 53 lorsque l'air ambiant est plus froid et que les bilames 613 sont contractés. Le bras de levier exercé par l'organe d'entraînement 53 sur l'étrier 54 est alors plus 40 important. ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 13 La figure 9 illustre par exemple la position de l'organe d'entraînement 53 lorsque l'air ambiant est plus chaud et que les bilames 613 sont dilatés. Le bras de levier exercé par l'organe d'entraînement 53 sur l'étrier 54 est alors plus réduit. 5 La figure 7 est une vue en coupe schématique d'une deuxième variante de transmission mécanique 5. Dans cette variante, le ressort de rappel 611 est remplacé par un actionneur thermique 7 sensible au rayonnement solaire. Dans cette variante, l'actionneur thermique 7 est disposé dans 10 l'alignement de l'actionneur thermique 6. L'actionneur thermique 7 comporte un support 72 encastré dans le support 62. Les tiges 31 et 41 entraînent donc également l'actionneur thermique 7 en coulissement horizontal. Le support 72 comporte ici une paroi latérale 721 et un couvercle 723. Le support 72 délimite avantageusement une cavité fermée 722. Une superposition 15 de bilames thermostatiques 713 est logée à l'intérieur de la cavité 722. La cavité 722 est destinée à capter le rayonnement solaire, pour que ce rayonnement solaire réchauffe de façon optimale les bilames 713. Les cavités 622 et 722 sont séparées par une paroi 55 destinée à les isoler thermiquement. La paroi 55 est traversée par la tige 51, et peut-être 20 utilisée pour assurer un guidage en coulissement de la tige 51. Les bilames 713 sont déformés en fonction du rayonnement reçu par le support 72. Une variation de température des bilames 713 conduit à une variation de leur encombrement selon la direction de coulissement de la tige 51. 25 Les bilames 713 sont configurés pour entraîner la tige 51 en coulissement, par exemple lors d'une augmentation de leur température, en compensation d'efforts exercés par l'actionneur thermique 6 sur cette tige 51. La tige 51 est ici solidaire d'un anneau de butée 712. Une superposition de bilames 713 présente une extrémité en contact avec l'anneau 712 et une 30 autre extrémité en contact avec le couvercle de fonds 723. Ainsi, lors d'une dilatation thermique de l'empilement de bilames 713, ces bilames 713 exercent un effort de compensation sur la tige 51 par rapport à l'effort exercé sur cette tige 51 par l'actionneur thermique 6. 35 On peut donner un exemple approximatif de dimensionnement d'un système de récupération d'énergie solaire utilisant une transmission mécanique telle qu'illustrée à la figure 7. On suppose que le soleil, ayant un angle d'incidence de 0, applique une puissance E * sin (E)) dans la cavité 422 à travers l'organe de filtration 41. On ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 14 suppose que l'organe de filtration 31 bloque l'entrée du rayonnement solaire vers la cavité 322. Le bilan thermique de la cavité 422 est E * sin (E)) = K * S * (T422-T0), avec T422 la température dans la cavité 422, TO la température de 5 l'environnement extérieur, et en tenant compte d'une surface d'échange S avec l'extérieur et d'un coefficient d'échange de chaleur avec l'extérieur de K pour cette cavité 422. On peut en déduire la relation suivante : T422= TO + (E* sin (0)) /(K*S) 10 Pour la cavité 322, le bilan thermique est 0 = K * S * (T322-TO) avec T322 la température dans la cavité 322. On en déduit donc que T322=TO. Avec des superpositions de bilames 313 et 413 identiques, les lois d'allongement à vide pour ces superpositions de bilames peuvent s'exprimer 15 avec les relations suivantes : X41= A * (T422-TO) X31= A * (T322-TO) Avec X41 et X31, les déplacements respectifs des tiges 31 et 41. 20 Les efforts respectifs des tiges 31 et 41 étant en opposition, le déplacement horizontal effectif X de l'organe d'actionnement 53 est défini par la relation suivante dans le cas présent : X = A * (T422- TO-T322+TO) = A * (T422- - T322) = (A* E* sin (0)) /(K*S) 25 En utilisant des actionneurs thermiques 6 et 7 utilisant des bilames 613 et 713 similaires et positionnés en opposition, la température T613 des bilames 613 vaut TO et la température T713 des bilames 713 est définie par la relation suivante (en supposant de mêmes paramètres A, K et S pour l'actionneur thermique 7), en tenant compte d'une puissance solaire de E * cos (E)) atteignant 30 la cavité 722 : T722= TO + (E* cos (0)) /(K*S) Du fait de la compensation apportée par l'actionneur thermique 6, le 35 déplacement vertical de l'organe d'actionnement 53 peut s'exprimer par la relation suivante : Z = (A* E* cos (0)) /(K*S) L'angle de pivotement 13 de l'étrier 54 (et donc du panneau solaire 2) peut 40 alors être défini par : ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 15 13 = Arctan (X/Z) ou encore 13 (angle d'orientation du système) = 0 (angle d'orientation du soleil) 5 Dans les exemples illustrés, on a décrit une application à l'entrainement d'un panneau solaire 2. On peut cependant également envisager une application à tout autre récepteur solaire tel qu'un miroir, configuré pour renvoyer un rayonnement lumineux vers une cible, à l'intérieur d'un bâtiment ou 10 à l'extérieur. ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc REVENDICATIONS1. Système de suivi d'une source d'énergie lumineuse (1), comprenant : -un récepteur solaire (2) monté pivotant par rapport à un axe (24) ; -un transducteur thermomécanique (3, 4), comprenant : -au moins des premier (3) et deuxième (4) actionneurs thermiques ayant chacun au moins un bilame thermostatique déformé en fonction du rayonnement solaire qu'ils reçoivent ; -un premier organe de filtrage lumineux (33) surmontant le premier actionneur thermique (3), ledit premier organe de filtrage présentant une première direction d'incidence optimale, la puissance lumineuse transmise par le premier organe de filtrage diminuant lorsque l'incidence du rayonnement solaire est inclinée par rapport à ladite première direction d'incidence optimale ; -un deuxième organe de filtrage lumineux (43) surmontant le deuxième actionneur thermique (4), ledit deuxième organe de filtrage présentant une deuxième direction d'incidence optimale, la puissance lumineuse transmise par le deuxième organe de filtrage diminuant lorsque l'incidence du rayonnement solaire est inclinée par rapport à ladite deuxième direction d'incidence optimale, lesdites première et deuxième directions d'incidence optimales étant différentes ; -un organe d'entrainement (31,41) présentant une direction de coulissement, les déformations par dilatation des bilames respectifs des premier et deuxième actionneurs thermiques (3, 4) sollicitant ledit organe d'entrainement selon la direction de coulissement dans des sens opposés ; -une transmission mécanique (5) transformant le coulissement de l'organe d'entrainement (31,41) en pivotement dudit récepteur solaire autour dudit axe (24) ; Caractérisé en ce que la transmission mécanique (5) comprend au moins un troisième actionneur thermique (6) à bilame thermostatique déformé en fonction de la température ambiante et isolé du rayonnement solaire, la déformation du bilame du troisième actionneur thermique (6) modifiant le rapport de transmission entre la course de coulissement de l'organe d'entrainement et l'angle de pivotement dudit récepteur solaire (2) autour dudit axe (24). 2. Système selon la revendication 1, dans lequel lesdits actionneurs thermiques (3, 4, 6) comprennent chacun plusieurs bilames thermostatiques (313,413,613) superposés. ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 17 3. Système selon la revendication 2, dans lequel lesdits bilames thermostatiques superposés forment chacun une plaque concave à 20°C, les concavités d'au moins deux desdites plaques superposées présentant des orientations opposées. 5 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la déformation du bilame thermostatique (613) dudit troisième actionneur thermique (6) modifie un bras de levier d'un effort dudit organe d'entraînement (31,41) sollicitant le récepteur solaire (2) en pivotement 10 autour dudit axe (24). 5. Système selon la revendication 4, comprenant : -un levier (52) solidaire du récepteur solaire (2) en pivotement autour dudit axe (24) ; 15 -un organe de transmission (53) solidaire en coulissement dudit organe d'entraînement (31,41) et appliquant un effort sur ledit levier (52) à distance dudit axe (24), la déformation du bilame du troisième actionneur thermique (6) déplaçant ledit organe de transmission pour modifier la distance séparant ledit axe de l'effort appliqué sur ledit levier. 20 6. Système selon la revendication 5, comprenant en outre un quatrième actionneur thermique (7) à bilame thermostatique (713) déformé en fonction du rayonnement solaire qu'il reçoit, la déformation du bilame du quatrième actionneur thermique exerçant un effort s'opposant au déplacement de 25 l'organe de transmission (53) lorsque les bilames des troisième et quatrième actionneurs thermiques sont chauffés. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits organes de filtrage lumineux (33,43) comportent des lamelles 30 respectives (331,431) opaques, les lamelles des premier et deuxième organes de filtrage lumineux présentant des inclinaisons distinctes par rapport à la direction de coulissement dudit organe d'entrainement. 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans 35 lequel ledit bilame thermostatique (613) du troisième actionneur thermique est en communication avec de l'air à température ambiante. 9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les bilames des premier et deuxième actionneurs thermiques sont 40 logés dans des cavités fermées (322, 422) respectives absorbant ledit rayonnement solaire. ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc 3045243 18 10.Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit bilame thermostatique (613) du troisième actionneur thermique (6) est isolé du rayonnement solaire par l'intermédiaire d'une paroi réfléchissante. ICG10984 DD16145YG FR Depot Texte.doc