Brevet FR3075329A1 — publié le 20190621

DISPOSITIF CONCENTRATEUR D'ENERGIE SOLAIRE Domaine de l'invention La presente invention concerne le domaine de la captation et concentration d'energie solaire a partir d'un systeme de concentrateurs du type a miroirs de Fresnel assurant par exemple (sinon trop limitatif : le procede peut aussi servir a alimenter directement des process industriels, exemple chauffage de matiere dans un creuset/four) le chauffage d'un fluide caloporteur a des temperatures elevees, jusqu'a. 500° voir plus de 1000°C, dans un element de collecte thermique presentant par exemple un absorbeur place au foyer du concentrateur ou de la serie de concentrateurs, ou encore une cible destinee a recevoir l'energie solaire concentree pour toutes formes d'applications. L'energie solaire est la seule source d'ENR (Energie Nouvelle Renouvelable) en totale adequation avec les necessites energetiques mondiales et reponse aux enjeux climatiques. Le dispositif selon l'invention permet de capter et concentrer avec une efficacite inegalee l'energie solaire avec plus de 900W/m2 sous une irradiance de 1000W/m2, soit un rendement >90%, et atteindre des taux de concentration de l'ordre de 30.000 soleils permettant d'offrir une multitude de nouvelles possibilites. Les solutions ENR actuelles telles que le PV (Photovoltaique, le CPV (Concentrating PV) ou le CSP (Concentrating Solar Power Plant) ne permettent pas de repondre convenablement aux besoins presents et a venir du fait de leurs tres faibles rendements q reels » d'a peine 10 a 20%, de leur prix eleve, de leur mise en oeuvre usant de moyens complexes et cofiteux necessitant des specialistes, de la pollution qu'ils engendrent lors de leur fabrication, de la necessite d'user abondamment des ressources terrestres 2 limitees, de l'impossibilite de recycler leurs constituants, de leur monoproduction (electricite), et de la necessite de recourir a un entretien couteux et consommateur d'eau. De plus, les procedes solaires existants ne permettent pas 5 d'obtenir les importants taux de concentration necessaires a de hauts rendements thermodynamiques hormis les lourds dispositifs paraboliques. D'autre part, les dispositifs existants necessitent pour leur fonctionnement ou pour accroitre leur productivite un ensemble heliostatique 10 extremement lourd, encombrant et fort cofiteux, particulierement sensible aux conditions mete° et necessitant d'importantes surfaces tout en generant des zones d'ombre prejudiciables. 15 La presente invention permet de s'affranchir de ces problematiques en offrant une solution extremement intelligente, efficace, durable et respectueuse de l'environnement de captation et concentration de l'energie solaire grace a un procede extremement simple, performant et 20 particulierement innovant de concentration solaire a tres bas cout et tres haut rendement, etant majoritairement constitue de materiaux recycles et recyclables. De plus, le dispositif peut aisement etre realise avec une empreinte carbone inferieure ou &gale a zero. 25 Le liquide caloporteur (huile ou sels fondus), a l'interieur de l'element absorbeur, est envoye dans un generateur de vapeur. La vapeur fait ensuite tourner des turbines qui entrainent des alternateurs produisant de l'electricite. L'utilisation d'un moteur Stirling permet 30 d'atteindre de tres hautes temperatures (plus de 700 °C) et ainsi la plus grande efficacite de toutes les technologies solaires, soit 40 % dans l'etat de la technique par rapport aux 10 a 15 % de l'energie solaire photovoltaique hors CPV utilisant des cellules specialisees. 3 On connait differents types de centrales solaires a miroirs de Fresnel comportant un support pour un ensemble de miroirs constitue par des bandes de miroirs dit miroirs primaires, pivotant chacun autour d'un axe de rotation 5 respectif dit grand axe par rapport au support, et destines a collecter les rayons du soleil afin de les concentrer en direction d'un ou plusieurs elements concentrateurs de meme nature ou de nature differente. La difficulte reside dans l'orientation du ou des 10 concentrateurs, necessitant des mecanismes tres robustes compte tenu du poids des concentrateurs et de la masse de verre mise en mouvement, soumis en outre aux intemperies et a des conditions climatiques souvent fluctuantes. Pour reduire les cofits, on utilise aussi dans l'etat de la technique le 15 principe d'un concentrateur de Fresnel mettant en oeuvre des miroirs plans (plats) dits "reflecteurs compacts lineaires", meilleur march:6 que les miroirs paraboliques. Chacun de ces miroirs peut pivoter en suivant la course du soleil pour rediriger et concentrer en permanence les rayons solaires vers 20 un tube absorbeur. Les dispositifs existants utilisent des miroirs dont la partie reflechissante se trouve etre a l'arriere d'une masse de verre dont l'epaisseur reduit considerablement les performances optiques et implique une masse importante de 25 verre pour assurer la solidi-be et durabilite de l'ensemble D'autres procedes utilisent des miroirs paraboliques, comme dans les procedes dish stirling qui permettent d'obtenir les meilleures performances, toutefois au detriment de la complexite de l'ensemble, de son cofit, de son 30 emprise au sol et de son extreme sensibilite aux conditions mete°. 4 Etat de la technique On connait dans l'etat de la technique une solution de capteur solaire a miroirs de Fresnel decrite dans le brevet 5 europeen EP2534430. Ce document decrit une centrale solaire a miroirs de Fresnel comportant un support pour un ensemble de miroirs constitue par des bandes de miroirs dit miroirs primaires, pivotant chacun autour d'un axe de rotation respectif dit 10 grand axe par rapport au support, et destines a collecter les rayons du soleil afin de les concentrer en direction d'un ou plusieurs elements concentrateurs de meme nature ou de nature differente caracterise en ce que ladite centrale solaire comporte des moyens de deplacement de l'un ou plusieurs 15 elements concentrateurs afin de le rendre mobile par rapport au support de l'ensemble des miroirs primaires. Cette disposition permet de disposer d'un capteur solaire a miroirs de Fresnel ayant une efficacite satisfaisante sous toutes latitudes, par toutes saisons sans 20 necessite de disposer de plus de surface que celle occupee par l'ensemble des miroirs primaires. Ainsi, leur installation est envisageable notamment en zone urbaine sur les toitures ou terrasses d'immeubles. La demande de brevet internationale WO 2013001177 25 decrit un concentrateur solaire comprenant un heliostat et une lentille de Fresnel. L'heliostat comprend un miroir plan et un premier axe de rotation qui est positionne parallelement a l'axe de rotation de la Terre. Le rayonnement solaire re-fie-chi par le miroir est dirige en permanence vers une lentille de 30 Fresnel fixe qui est perpendiculaire au premier axe de rotation et qui concentre le rayonnement solaire sur une cible fixe. Un champ solaire est compose d'une pluralite d'heliostats selon ces caracteristiques et dont tous les premiers axes de rotation sont mis en rotation grace a une 5 liaison mecanique couplee a une tige qui est mise en mouvement par un seul moteur. Ce qui reduit le cout global de l'installation. La demande de brevet WO 2009125334 decrit un autre 5 exemple de dispositif de generation d'energie solaire qui comprend au moins un concentrateur a orientation fixe qui est une lentille de Fresnel, et un collecteur solaire mobile dans toute direction perpendiculaire au foyer, de telle sorte qu'il est deplace sur la trajectoire du foyer. 10 La demande de brevet US 20110017274 decrit un autre systeme a energie solaire a focalisation ponctuelle par grande lentille de Fresnel du type a poursuite, comprenant un corps de boitier, une lentille de Fresnel a matrice de verre a focalisation ponctuelle, un element de verre reflechissant a 15 faible emissivite, un composant photovoltaique, un accumulateur de chaleur de haute temperature, la lentille de Fresnel a matrice de verre a focalisation ponctuelle, le verre reflechissant a faible emissivite et le composant photovoltaique etant disposes dans une sequence appropriee de 20 haut en bas, et disposes respectivement sur la partie superieure, la partie mediane et la partie inferieure du corps de boitier, caracterise par chaleur de haute temperature le fait que l'accumulateur est positionne au-dessus de de la lentille de Fresnel a matrice de verre a focalisation 25 ponctuelle, l'accumulateur de chaleur de haute temperature etant fixe et dispose sur un support transversal relie au corps de boitier, le corps de boitier etant dispose sur un dispositif de poursuite. On connait aussi le brevet americain US4496787, 30 decrivant un dispositif pour capter et exploiter au maximum le rayonnement solaire, dispositif du type comportant un ou plusieurs moyens optiques, congus pour capter dans une enceinte, montee orientable, les rayons lumineux directs quasiment paralleles provenant du soleil et les faire converger en un point focal, ce dernier se situant dans 6 l'ouverture de diametre aussi faible que possible d'une enceinte fixe thermiquement isolee contenant des surfaces fixes d'echanges thermiques avec des canalisations fixes de circulation d'un fluide caloporteur, caracterise par le fait 5 qu'il renferme dans l'espace intermediaire entre une couverture transparente et des parois de l'insolateur : a) les moyens optiques thermiquement isoles avec les enceintes thermiquement isolees et les surfaces fixes d'echange thermique contenues dans l'enceinte fixe qui sont en 10 communication avec des moyens d'admission d'air ou d'un autre gaz et de circulation de ce dernier autour desdites canalisations fixes de circulation dudit fluide caloporteur ; b) des surfaces receptrices absorbantes destinees a recevoir le rayonnement solaire non precedemment cap-be par 15 lesdits moyens optiques et des moyens de circulation d'air ou d'un autre gaz autour des surfaces receptrices. Inconvenients de l'art anterieur 20 L'inconvenient des solutions de l'art anterieur est que les miroirs optiques employes constituent des elements extremement lourds, pour des concentrateurs de grande puissance, tres fragiles, particulierement couteux et perdant une quantite non negligeable d'energie, environ 10 a 15%, du 25 fait que les rayons doivent traverser une importante masse de verre. Its necessitent donc des infrastructures robustes et couteuses, et leur deplacement necessite des automatismes egalement tres couteux et puissants faisant notamment appel a 30 une multitude de calculateurs et differents moyens d'asservissement/ rotation et pointage sur la cible L'exposition aux intemperies limite la duree de vie de ces concentrateurs, dont le remplacement ou la maintenance sont tres couteux. De plus ils necessitent un entretien 7 regulier tel que le nettoyage ou depoussierage mecanique utilisant de grandes quantites d'eau. Par ailleurs, dispositifs de focalisation en materiaux de l'art anterieur presentent des effets optiques 5 indesirables tels que l'achromatisme, du fait que l'angle de refraction des rayons lumineux par des composants optiques depend de leur longueur d'onde, ce qui conduit a un elargissement de l'image qui ne peut etre corrige que par l'ajout d'une ou plusieurs optiques correctrices. Il en 10 re-suite qu'un tel dispositif de focalisation est relativement complexe, et permet un rendement de transmission du rayonnement solaire moins important qu'un dispositif de focalisation par optiques planes comme propose par l'invention. De plus, une part non negligeable du rayonnement 15 se trouve etre perdu en traversant la matiere du dispositif optique. Solution apportee par l'invention 20 Afin de remedier a ces inconvenients, l'invention concerne selon son acception la plus generale un concentrateur d'energie solaire comportant au moins un premier collecteur primaire reflechissant nomme q capteur », q pre » focalisant la lumiere vers un collecteur secondaire mobile nomme 25 q concentrateur », concentrant la lumiere en direction d'un foyer de captation ou conversion energetique caracterise en ce que ledit collecteur primaire peut idealement etre constitue par exemple d'un film ETFE ou tout autre materiaux adapte, etant metallise et embosse pour former une structure optique 30 du type de Fresnel fixee sur un support idealement plan et fixe. Une telle solution permet de reduire considerablement le poids du dispositif, a avec une performance optique bien superieure, et simplifie de ce fait 8 la construction et le deplacement du dispositif, necessitant des moyens beaucoup plus simples. Par ailleurs, malgre la finesse ou legerete du film, il presente une grande resistance a l'usure et a l'abrasion resultant de la projection de 5 particules telles que du sable ou des poussieres minerales ou vegetales de par l'apport d'un substrat protecteur par exemple en SiO2, ainsi qu'une tres grande stabilite et neutralite chimique Selon differentes variantes, le dispositif selon 10 l'invention presente, une ou plusieurs des caracteristiques suivantes, prises en combinaison quelconques : - ledit concentrateur secondaire est supporte par une monture assurant le de-placement dudit concentrateur selon deux dimensions avec une amplitude d'environ ±11,5° par an sur 15 un axe et d'environ 15° par jour heure sur un autre axe de maniere a suivre la course du soleil. Un troisieme axe peut etre adjoint pour compenser les differences de point focal provenant du capteur. - ladite monture presente un support mobile pouvant 20 etre du type arceau articule selon un ou plusieurs axes et eventuellement un dispositif de translation pouvant etre du type chariot mobile supportant ledit concentrateur secondaire compensant par exemple l'amplitude annuelle. - ladite monture presente un bras commande par un 25 ou plusieurs actionneurs dont le deplacement est commande par un circuit electronique de pilotage. - il peut idealement comporter une camera ou n'importe quel capteur adapte pour l'acquisition de l'image du soleil formee sur l'element de collecte thermique et en ce que 30 ladite monture comporte un ou des actionneurs commandos par un calculateur comportant eventuellement des moyens d'analyse de ladite image focale pour le recalcul de la position du chariot ainsi qu'eventuellement d'autres fonctions telles que le controle de temperature notamment pour eviter toute 35 surchauffe. 9 - ledit film ou substrat deformable constituant le concentrateur est deformable sous l'effet d'un ou plusieurs actionneurs ou dispositif equivalent pour assurer une compensation dynamique. 5 - it peut comporter des moyens de compensation secondaire constitues par un dispositif actionneur quelconque tel qu'un moteur agissant par un axe sur l'ensemble de la surface du film. - ledit concentrateur peut comporter une fibre ou 10 faisceau de fibres optiques transmettant l'energie lumineuse a une cible distante ou un convertisseur thermique distant. - ledit capteur primaire est implante sur un support presentant une pente de quelques degres permettant l'evacuation naturelle des polluants et contaminants. 15 Description detainee d'un exemple non limitatif de l'invention La presente invention sera mieux comprise a la 20 lecture de la description detainee d'un exemple non limitatif de l'invention qui suit, se referant aux dessins annexes ou : - la figure 1 represente une vue d'ensemble d'une installation selon l'invention. Il est precise que dans la description qui suit, 25 une ou plusieurs des caracteristiques suivantes, peuvent etre prises seules ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Le dispositif selon l'invention permet de capter et concentrer plus de 900W/m2 d'energie solaire sous une 30 irradiance de 1000W/m2. L'invention peut servir a une multitude d'applications, par exemple : - Concentration solaire en generale 10 - Production d'energie electrique via procede PV, CPV, Thermodynamique, Peltier ou autre, - Production de vapeur ou fluides chauds - Production de chaleur ou de froid, climatisation 5 - Eclairage - Process industriels energivores tels qu'acierie, verrerie, siderurgie,_ - Retrofit de centrales thermiques, nucleaires,_ - Production d'hydrogene ou procedes chimiques divers 10 - Satellites, stations ou vaisseaux spatiaux, bases non terrestres. - Applications astronomiques ou detection Etc... 15 Description schematique de l'architecture La figure 1 represente de maniere tres schematique l'architecture generale d'un concentrateur solaire selon un exemple non limitatif de l'invention. 20 Il est constitue par un capteur principal (1) plan et dispose sur un support (7). Ce capteur plan concentre et renvoie les faisceaux lumineux vers un concentrateur secondaire (2), qui renvoie lui-meme l'energie solaire vers une cible ou element de collecte thermique (3) comportant par 25 exemple un absorbeur de chaleur. Ce concentrateur secondaire (2) est supporte par une monture (4) assurant le suivi heliostatique et donc son orientation en fonction du moment dans l'annee et de la journee, par l'intermediaire des moteurs (5, 6). 30 11 Description du concentrateur primaire Le concentrateur primaire peut idealement etre forme par un film (1) en poly(ethylene-co- 5 tetrafluoroethylene), plus couramment connu sous son abreviation ETFE. Il s'agit d'un fluoropolymere thermoplastique qui est un copolymere alterne ethylene /tetrafluoroethylene, ou bien de tout autre substrat adapte Il est plus leger que le verre (d=2,5) re-flexion et 10 non transmission; son cout est 24 a 70% plus faible que celui du verre. Il est capable de supporter 400 fois son poids et presente une grande resistance a l'usure et est utilisable dans une large gamme de temperatures (de -80 a 155 °C). N'etant pas un materiau composite, 1'ETFE est par ailleurs recyclable 15 et injectable. D'autre part ce materiau a une importante duree de vie pouvant depasser 40 ans. Le film (1) par exemple en ETFE presente une structure de surface de type prismatique pour former une structure de type Fresnel. L'epaisseur du film (1) est 20 typiquement idealement compris entre 200 a 400 micrometres mais peut avoir tout type d'epaisseur selon les besoins Le profil des structures microscopiques peut idealement presenter de preference des aretes prismatiques cassees pour former un ensemble de prismes avec deux ou 25 plusieurs pentes d'angles differents permettant d'augmenter l'angle d'acceptance, celui-ci etant nativement d'environ 60° et pouvant etre plus que double par ce procede. Ces micro-structures sont realisees par des moyens de fabrication en volume comme la nano-impression, le moulage 30 ou l'embossage a chaud par exemple, et bien d'autres techniques, le master etant lui-meme fabricable avec les moyens de l'industrie telle que pour la realisation des semiconducteurs (gravure ICP et lithographie electronique) ou tout autre moyen adapte. 12 La configuration des micro-structures du capteur (1) est par exemple realisee a l'aide d'un logiciel tel que LightTools (nom commercial). Le film (1) est embosse ou moule dans un moule 5 formant le patron des prismes a la base des micro-structures diffractantes concentrant le flux solaire incident. La surface du type de Fresnel du film embosse est par ailleurs revetue par : - une ou plusieurs couches reflectrices ou 10 revetement dielectrique, par exemple par metallisation permettant de couvrir idealement le spectre optique IR/ visible, lesquelles peuvent idealement recevoir une couche d'accroche. - optionnellement une couche protectrice de la 15 couche reflectrice. La couche protectrice pouvant par exemple etre un simple verni ou tout revetement adapte mais etant preferentiellement dure et chimiquement isolante est etant par exemple realisee par un depot de SiO2, dont la structure 20 externe exposee a l'air libre est rendue omniphobe ou super omniphobe (hydrophobe, oleophobe, etc...), cette propriete etant obtenue par exemple via des micro ou nano reliefs ou structures a geometrie adaptee evitant l'adhesion d'elements prejudiciables au rendement optique tels que l'eau, la neige, 25 le givre, les poussieres, les dejections, les produits non newtoniens et polluants divers, evitant ou limitant ainsi le nettoyage ou l'entretien du capteur, et le protegeant de toute agression chimique (ex : polluants atmospheriques), mecanique (ex : grele), ou erosion (ex : tempetes de sable). 30 De preference, la couche protectrice en un materiau omniphobe peut etre formee d'une couche poreuse ou impermeable presentant des pics microscopiques impregnee ou non d'un lubrifiant. Essentiellement, les liquides ou autres contaminants sont exposés a une surface reduite, ce qui 35 maintient leur forme de gouttelette ou micro particule et les 13 contraint a ne pas penetrer dans substrat. Cette technique aurait a des applications domestiques, industrielles et militaires. La surface creee peut notamment presenter des 5 cristaux metallo-organiques pouvant etre en forme de champignons ou de pointes ou toutes surfaces adaptees La couche protectrice omniphobe peut en particulier etre de type MOF (metal-organic frameworks), ou constituee par exemple de structures organometalliques poreuses ou 10 impermeables, qui connectent des ions metalliques dans des structures multidimensionnelles en utilisant des liens hydrocarbones ou toute autre technique ou procede adapte. La couche reflechissante peut etre realisee de diverses manieres et avec les produits ou materiaux adaptes, 15 preferentiellement etant du type dielectrique ou multi dielectrique de maniere a obtenir le meilleur rendement optique qui soit sur la plage de longueurs d'onde souhaitees. Le depot reflechissant peut etre idealement realise sur des machines a deroulement continu, du type a bobines et 20 laizes, permettant une forte productivite industrielle. Les differentes couches appliquees generent des aberrations optiques, refractions, achromatisme, re-flexions partielles et autres phenomenes prejudiciables au rendement general, lesquelles peuvent etre compensees de diverses 25 manieres ou par l'ajout d'une ou plusieurs interfaces (couches, structures, reliefs, geometries...) adaptees pour compenser ces effets nefastes. Le film (1) peut idealement etre fixe sur un support rigide (7) qui est de preference plan et horizontal ou 30 legerement incline ou incurve. Il peut etre constitue par une dalle en sable ou terre nivele et compresse ou en ciment ou un assemblage de toles metalliques ou encore par un systeme de mise sous tension du film (1). Ce support (7) presente idealement une legere 35 pente, de quelques degres pour permettre l'evacuation de tout 14 contaminant notamment par le ruissellement des eaux de pluie ou l'action du vent, la gravite aidant en ce sens. Dans certains cas le point de concentration est proche du point focal (en realite le point focal se trouve 5 etre legerement apres le concentrateur, d'une part pour eviter une densite lumineuse trop importante = risque de surchauffe et degradation prematuree voir destruction, et d'autre part pour faciliter le travail de correction/concentration optique) peut etre decale d'un certain angle pour compenser certains 10 effets optiques, corriger un angle d'orientation eleve par rapport au soleil (toiture/ support tres incline ou mal oriente), augmenter l'angle d'acceptance (angle maximum utile permettant d'exploiter pleinement le flux solaire incident), limiter certaines distorsions, ou encore compenser les defauts 15 de geometrie lies a la course solaire donc au (quasi) point focal (plus l'angle d'incidence est eleve et plus la deformation geometrique du point focal est importante, on peut donc anticiper pour compenser cet effet en deplagant le point focal de part et d'autre du point zenithal). 20 Une autre solution permettant d'augmenter l'angle d'acceptance et correlativement augmenter la productivite, consiste en une structure prismatique ou autre procede comportant plusieurs niveaux, un ou plusieurs niveaux captant et concentrant l'energie solaire sous incidence comprise par 25 exemple entre 180 et 90° d'angle, et un ou plusieurs autres niveaux pour les valeurs entre 90 et 0° d'angle. Une autre alternative avantageuse peut consister en un procede auto correcteur ou auto concentrateur par exemple du type holographique, micro billes ou autre. 30 Description du collecteur thermique L'element de collecte thermique presente une forme generale tubulaire, et it est par exemple agence dans un tube 15 en verre sous vide, coaxialement a ce tube en verre. Le panneau solaire comporte en outre des elements reflechissants, agences de fagon a focaliser des rayons solaires regus vers l'element de collecte thermique. 5 L'energie thermique des rayons solaires est alors restituee au moyen d'un fluide caloporteur, circulant au cmur de l'element de collecte thermique, par transfert thermique entre l'element de collecte et ce fluide caloporteur. Un autre exemple de collecteur thermique (3) 10 comprend : - un logement pour l'element de collecte thermique, delimite par des parois entourant l'element de collecte thermique, et presentant une fente de passage des rayons solaires, de preference une pluralite de fentes, 15 - au moins une zone reflechissante agencee en regard de l'element de collecte thermique, cette zone reflechissante etant propre a reflechir un rayonnement thermique emis par l'element de collecte thermique, - au moins une bande reflechissante, agencee en 20 dehors du logement, chaque bande reflechissante etant agencee en regard d'une fente respective de fagon a focaliser un rayonnement regu vers cette fente, et - une pluralite d'elements reflechissants allonges, chaque element reflechissant allonge comportant une base plane 25 et deux surfaces concaves, de sorte que l'element reflechissant allonge presente une section transversale sensiblement triangulaire, les elements reflechissants allonges etant agences cote a cote de sorte que leurs bases planes sont coplanaires et forment ensemble la paroi de 30 logement munie de fentes, chaque fente etant formee par un espace entre deux elements reflechissants allonges adjacents, et chaque surface concave etant agencee en regard d'une bande reflechissante, de sorte qu'un rayonnement re-fie-chi par une surface concave soit focalise vers la bande reflechissante 35 correspondante. 16 Du fait de la paroi au moins partiellement reflechissante du logement, au moins une partie du rayonnement thermique emis par l'element de collecte est reflechie par la zone reflechissante, pour etre a nouveau absorbee par cet 5 element de collecte. Ainsi, le rayonnement thermique n'est pas perdu en totalite. En d'autres termes, les pertes thermiques sont limitees, et le rendement thermique du panneau solaire est donc augmente. 10 Selon des alternatives : - Chaque paire d'elements reflechissants adjacents forme un miroir primaire parabolique, presentant une fente en son centre, la bande reflechissante agencee en regard de cette paire d'elements reflechissants forme un miroir secondaire 15 hyperbolique convexe, et les elements reflechissants et la bande reflechissante sont agences de sorte que les axes optiques des miroirs primaire et secondaire coincident, et que le foyer du miroir primaire parabolique coincide avec l'un des foyers du miroir hyperbolique. 20 - Chaque paire d'elements reflechissants adjacents forme un miroir primaire parabolique, presentant une fente en son centre, la bande reflechissante agencee en regard de cette paire d'elements reflechissants forme un miroir secondaire 25 elliptique concave, les elements reflechissants et la bande reflechissante sont agences de sorte que les axes optiques des miroirs primaire et secondaire coincident, et que le foyer du miroir primaire parabolique coincide avec l'un des foyers du miroir elliptique. 30 - Chaque paroi du logement comporte au moins une zone reflechissante agencee en regard de l'element de collecte thermique, cette zone reflechissante s'etendant de preference sur toute cette paroi. 17 - Le logement comporte des entretoises d'isolation thermique, agences entre l'element de collecte thermique et au moins une paroi du logement. - Le panneau solaire thermique presente une forme 5 generale parallelepipedique definie par des faces laterales, une face inferieure et une face superieure, delimitant ensemble un espace interieur dans lequel est agence le logement, de sorte que le logement comporte une paroi inferieure formee par la face inferieure, le logement comporte 10 des parois laterales formees par les faces laterales, le logement comporte une paroi superieure, agencee entre les faces superieure et inferieure du panneau, parallelement a ces faces, comprenant la au moins une fente, et la face superieure est formee par une plaque transparente, de preference en 15 verre. - Le panneau solaire thermique comporte des moyens de transport thermique, comprenant : un echangeur thermique entre l'element de collecte thermique et un fluide caloporteur, loge dans l'element de collecte thermique, au moins un element tubulaire de transfert du fluide caloporteur, reliant 20 l'echangeur thermique avec l'exterieur du panneau solaire, en passant a travers un orifice menage dans une paroi du logement, et au moins un joint etanche et isolant thermiquement, intercale entre l'element tubulaire et l'orifice. 25 - L'element de collecte thermique comporte une enveloppe susceptible d'absorber le rayonnement solaire et/ou thermique, de preference metallique, enveloppant un materiau a changement de phase. - Le materiau a changement de phase est choisi 30 parmi de l'anthraquinone, ou de l'aluminium. - L'element de collecte thermique est forme par un element tubulaire, dans lequel circule un fluide caloporteur, cet element tubulaire etant de preference pourvu d'un revetement exterieur fortement absorbant thermiquement et 35 presentant une faible emissivite thermique. 18 - Une zone reflechissante est formee par un element tubulaire de re-flexion, entourant coaxialement l'element tubulaire de collecte thermique, cet element tubulaire de re-flexion etant forme par un materiau isolant dont la surface 5 interne est traitee, par exemple metallisee, pour la rendre reflechissante au rayonnement thermique residuel emis par l'element tubulaire de collecte thermique, et comportant sur sa generatrice superieure une fente destinee a laisser passer le rayonnement thermique incident. 10 - Le panneau solaire thermique comporte au moins un element d'introduction ou d'evacuation du fluide thermique, relie a l'ensemble des elements de collecte thermique, loge dans une enceinte prolongeant lateralement le panneau, delimitee par des parois en materiau isolant thermiquement. 15 Description du concentrateur secondaire (2) Le concentrateur secondaire (2) denomme q concentrateur » est constitue d'un dispositif heliostatique 20 de tres petite dimension compare au capteur et ne representant que quelques pourcents de la surface de captation, compose d'un miroir monte sur une structure mobile destinee a suivre le (quasi) point focal q primaire » provenant du capteur, lequel (quasi) point focal se deplace en fonction de la course 25 du soleil, et dont le miroir est deformable (optique adaptative) de maniere a compenser les de-touts notamment geometriques du point focal final q secondaire », en vue de l'envoyer sur une cible, et dont le niveau de focalisation peut s'adapter selon les besoins, voir meme etre defocalise 30 pour compenser une surcharge optique ou simplement etaler le flux optique selon les besoins. Le concentrateur secondaire (2) est un dispositif a miroir mobile dont la structure est du type optique adaptative a large plan de correction, qui regoit le flux solaire pre 19 concentre du capteur et suit la course du soleil via a un dispositif heliostatique pouvant etre sur un ou plusieurs axes. Le concentrateur secondaire (2) peut etre compose 5 de plusieurs miroirs distincts (plusieurs concentrateurs en serie) constituant une matrice permettant de generer un mouvement complexe pour atteindre une cible, ou un ensemble de concentrateurs. Le dispositif heliostatique peut etre est constitue 10 d'un ou plusieurs support pouvant directement etre integre au capteur ou encore etre a proximite immediate ou en etre eloigne, lequel est mu par des dispositifs adaptes tels que micro moteurs, positionneurs, verins, reducteurs, dispositif mecanique, et tout procede automatise ou non. Dans une version 15 optimale, le dispositif heliostatique peut etre idealement constitue d'un seul bras supportant la (ou les) optiques secondaires, lequel etant deplace par le biais de dispositifs sur un ou plusieurs axes, et fixe sur un support adequat, le tout pouvant recevoir des capteurs de position, securite, 20 butees ou offset, ainsi qu'une mise en position de securite lors de conditions mete() extremes, d'installation, reglage ou de maintenance. Ce bras ou support quelconque peut eventuellement contenir et proteger les cables de commande de l'optique adaptative et autres cables ou composants ou 25 dispositifs. Le bras ou l'ensemble concentrateur peut avantageusement disposer d'un reglage ou d'un axe automatise ou non supplementaire permettant de suivre la declinaison saisonniere et de corriger la position selon l'emplacement 30 geographique (longitude/ latitude/ orientation). Le dispositif est particulierement adapte pour les aeronefs, satellites, stations ou vaisseaux spatiaux. A l'extremite de ce bras se trouve l'ensemble optique adaptative dont le miroir est constitue d'une surface 35 tres hautement reflechissante pour les longueurs d'onde 20 souhaitees, du type par exemple dielectrique ou multi dielectrique, capable de supporter les intenses flux solaires provenant du capteur et protégé de diverses fagons des agressions exterieures telles que poussieres, polluants, 5 elements meteorologiques, etc... L'interet de l'optique adaptative est de pouvoir modifier le point focal final selon les besoins et corriger tous certains defauts ou aberrations quelles qu'elles soient. Si, par exemple, l'on part d'un capteur de forme circulaire, 10 le point focal primaire sera de meme circulaire lorsque le soleil est au zenith, le capteur lui etant perpendiculaire. A l'inverse, lorsque le capteur regoit le rayonnement proche de l'incidence rasante, des aberrations optiques font se deformer le point focal qui devient un ellipsoide plus ou moins 15 allonge. Cette deformation se fait au detriment de la qualite du point focal final et peut meme endommager le recepteur ou cible destine a recevoir l'energie concentree. L'optique adaptative reprend donc ces aberrations et les corrige en modifiant les deformations evolutives 20 predictives ou non grace au miroir deformable. Le miroir deformable dont le support est congu dans un materiau (ou ensemble de materiaux) adapte, preferentiellement de tres faible epaisseur et relativement souple, susceptible de recevoir un substrat reflechissant de tres haute reflectivite 25 recouvert d'une couche protectrice contribuant eventuellement a la correction de certaines aberrations notamment chromatiques, et de subir une deformation plus ou moins importante. L'utilisation d'un materiau de faible epaisseur et de haute conductivite thermique permet d'evacuer aisement 30 toute eventuelle elevation de temperature susceptible de deteriorer ou detruire le miroir deformable et son support, celui-ci pouvant recevoir recevant idealement un dispositif d'evacuation calorifique et maintien ou stabilisation en temperature. 21 Le concentrateur secondaire (2) peut egalement etre constitue par un assemblage de miroirs deformables ou des miroirs a corolles ou secteurs circulaires souples ou rigides dont l'inclinaison ou deformation permet de modifier le point 5 focal. Le miroir deformable peut prendre differentes formes, etre monobloc ou constitue de multiples elements, lesquels sont relativement souples ou flexibles de maniere a pouvoir subir une deformation reversible avec un angle de plus 10 ou moins grande amplitude permettant d'obtenir un point focal de grande quail-be a une courte ou longue distance. Le miroir deformable est actionne par des dispositifs appropries appeles actuateurs qui agissent sur la structure du miroir de maniere a obtenir le resultat escompte. 15 Les actuateurs peuvent etre realises de diverses fagons et selon de multiples procedes tels que : ceramiques piezo electriques, micro moteurs, electro aimants, verins, ainsi que tout dispositif mecanique quelconque permettant d'agir de fagon temporaire ou continue sur le miroir, et eventuellement 20 d'un ensemble de procedes et technologies permettant d'obtenir le but final. L'ensemble miroir deformable peut etre muni de capteurs et elements de controle permettant de verifier une multitude de parametres tels que : elevation de temperature, 25 niveau de reflectivite, controle dimensionnel, position des actuateurs, test, deformation geometrique, correction de geometrie, controle et correction du point focal, &tat de proprete, etc... L'alimentation electrique de l'ensemble miroir 30 deformable et dispositif heliostatique ainsi que tous accessoires peuvent se faire de maniere autonome par exemple via un procede idealement ENR quelconque type PV ou autre, ou etre alimentes depuis une station de controle et pilotage a distance. 22 L'ensemble miroir deformable et ses accessoires se trouvent etre protégés dans un dispositif de type coupole ou autre, de geometrie adaptee a l'ensemble ou pouvant etre d'une forme quelconque telle qu'une profil de fleur. Ce dispositif 5 de protection regroupe le miroir deformable, ses actuateurs, eventuellement l'electronique de controle ou commande, ainsi qu'un ou des dispositifs de protection tels qu'un volet occultant ou encore un dispositif generant un flux d'air destine a proteger le miroir et eventuellement le refroidir. 10 La coupole ou dispositif de protection peut aussi abriter certains elements de controle et de commande destines a verifier certains parametres lies au capteur, notamment sa geometrie, l'etat de surface general, le taux de reflectivite, la qualite du point focal primaire, la presence ou non 15 d'elements strangers (neige, dejections, polluants, objets, animaux, personnes,...). La coupole ou dispositif de protection peut eventuellement s'orienter sur un ou plusieurs axes selon les besoins, par exemple pour proteger l'ensemble de ses composants lors de conditions particulieres (neige, grele, 20 tempete de sable, travaux, test, maintenance...), ou encore pour atteindre une cible avec un angle ou orientations specifiques. La coupole ou dispositif de protection peut aussi supporter d'autres miroirs, fixes, mobiles, deformables ou non pour des besoins bien specifiques. 25 La coupole ou dispositif de protection peut aussi incorporer un ensemble de capteurs destines par exemple a controler les parametres de la cible, des moyens de controle mete°, ou encore scruter le ciel pour prevoir les passages nuageux ou des conditions exceptionnelles necessitant la mise 30 en protection de l'ensemble telle que l'approche d'une tempete de sable, ou encore un procede chassant les insectes ou animaux. La coupole ou dispositif de protection peut comporter un volet ou mecanisme occultant servant aussi de 35 securite lors d'un dysfonctionnement de l'ensemble et 23 permettant d'interrompre tout ou partie du flux solaire provenant du capteur. Lors d'un depassement de puissance, le miroir deformable peut defocaliser le flux solaire pour eviter toute 5 surchauffe ou encore envoyer tout ou partie du flux provisoirement sur une surface exterieure a la cible. Le dispositif concentrateur se positionne soit au (quasi) point focal du capteur, soit legerement en dehors du point focal, permettant ainsi de limiter un flux optique 10 pouvant etre destructeur ou bien faciliter la correction geometrique. Le dispositif concentrateur secondaire (2) peut avantageusement etre &lull:A d'un ensemble miroir de rechange interchangeable manuellement ou automatiquement en cas de 15 degradation du miroir principal, cela pour eviter toute intervention ou interruption lors de la production solaire. Pour eviter ou limiter toute degradation prematuree ou accidentelle du miroir, une protection sous forme par 20 exemple de cone peut etre envisagee, celui-ci permettant de d'eviter l'exposition a des contaminants ou corps strangers quels qu'ils soient, y compris insectes ou animaux, notamment des especes protegees qui pourraient etre prises dans l'intense flux concentre et etre blessees ou tuees. 25 Lors de forts vents ou puissantes rafales, le bras support de l'ensemble concentrateur pourrait etre amens a bouger ou vibrer et donc faire perdre la quail-be de la focalisation. L'invention permet neanmoins de compenser en temps reel d'importantes variations du fait d'un tres court 30 temps de reponse et de la grande amplitude de deformation du miroir concentrateur. D'autre part, le dispositif selon l'invention peut disposer d'un procede permettant la correction due aux aberrations chromatiques du fait du large spectre solaire 35 utilise, procede etant constitue de couches ou elements 24 optiques correctifs formant un ensemble achromatique ou apochromatique pour les plages de longueur d'onde mises en muvre, utilisant par exemple des doublets optiques ou elements d'indice de refraction differents compensant les aberrations. 5 Ces couches correctrices pouvant avantageusement etre apposees sur le capteur durant la fabrication continue ainsi que des elements correcteurs supplementaires disposes sur le capteur. Le concentrateur peut avantageusement avoir une forme similaire a celle du capteur, soit carree, ronde, 10 rectangulaire ou toute autre forme, optimisant ainsi les surfaces actives », REVENDICATIONS1 - Dispositif concentrateur d'energie solaire du type plan et statique comportant au moms un premier collecteur primaire (1) reflechissant concentrant la lumiere vers un collecteur secondaire (2) mobile pour le suivi heliostatique denomm6 a concentrateur n et concentrant la lumiere en direction d'un foyer de conversion 6nergetique (3) caracteris6 en ce que ledit collecteur primaire (1) est constitu6 par un film ETFE, recevant un revetement reflechissant adapte aux longueurs d'onde souhaitees et emboss6 pour former un reseau optique de type Fresnel fix6 sur un support (7) plan fixe. 2 - Dispositif concentrateur d'energie solaire selon la revendication 1 caracteris6 en ce que ledit collecteur secondaire (2) est support6 par une monture (4) assurant le de-placement dudit collecteur secondaire selon une ou plusieurs dimensions avec une amplitude d'environ 15° par heure et d'environ ±11,5° par an lorsque le dispositif est insta116 sur la terre, et tous autres angles adaptes hors installation terrestre. 3 - Dispositif concentrateur d'energie solaire selon la revendication 2 caracteris6 en ce que ladite monture (4) presente un arceau ou support mobile articul6 avec chariot ou arceau mobile, le dit arceau pouvant 6ventuellement effectuer les deux de-placements simultan6s, et supportant ledit concentrateur secondaire (2). 4 - Concentrateur d'energie solaire selon la revendication 2 caracteris6 en ce que ladite monture (4) presente un bras ou quelconque support adapt6, command6 par un 26 actionneur dont le deplacement est command-6 par un circuit electronique. 5 - Dispositif concentrateur d'energie solaire 5 selon la revendication 3 caracterise en ce qu'il comporte un capteur ou une camera pour l'acquisition de l'image focale du soleil formee sur l'element de collecte thermique et en ce que ladite monture (4) comporte des actionneurs commandos par un calculateur comportant des moyens d'analyse de ladite image 10 focale et de son centrage pour le recalcul de la position du chariot. 6 - Dispositif concentrateur d'energie solaire selon la revendication 4 caracterise en ce qu'il comporte un 15 capteur ou une camera pour l'acquisition de l'image focale du soleil formee sur l'element de collecte thermique et en ce que ladite monture (4) comporte des actionneurs commandos par un calculateur comportant des moyens d'analyse de ladite image focale et de son centrage pour le recalcul de la position du 20 dudit bras articule selon deux directions). 7 - Dispositif concentrateur d'energie solaire selon la revendication 1 caracterise en ce que ledit film (1) est deformable sous l'effet d'actionneur pour assurer une 25 compensation primaire dynamique. 8 - Dispositif concentrateur d'energie solaire selon la revendication 1 caracterise en ce qu'il comporte un faisceau laser femtoseconde lie au collecteur secondaire (2) 30 pour la formation d'un filtre diffractant. 9 - Dispositif concentrateur d'energie solaire selon la revendication 1 caracterise en ce qu'il comporte un reseau de miroirs motorises pour la realisation d'une 35 compensation secondaire. 27 10 - Dispositif concentrateur d'energie solaire selon la revendication 1 caracterise en ce qu'il comporte des moyens de compensation secondaire constitues par un moteur 5 agissant par un axe sur l'ensemble de la surface du film ou miroir. 11 - Dispositif concentrateur d'energie solaire selon la revendication 1 caracterise en ce que ledit foyer de 10 conversion energetique (3) comporte une fibre optique ou un faisceau de fibres optiques transmettant l'energie lumineuse une cible ou convertisseur thermique distant. 12 - Dispositif concentrateur d'energie solaire 15 selon la revendication 1 caracterise en ce que ledit concentrateur primaire est forme sur un support (7) presentant une pente de quelques degres pour permettre l'evacuation de tout contaminant notamment par le ruissellement des eaux de pluie ou l'action du vent. 20