FR3030022A1 - Centrale solaire a concentration lineaire comprenant un ensemble de reflecteurs primaires - Google Patents

Abstract

La centrale solaire à concentration linéaire comprend un ensemble de réflecteurs dits primaires (3), tels que des miroirs de Fresnel, solidaires d'un bâti (4) et orientés pour réfléchir et concentrer le rayonnement solaire vers un récepteur s'étendant longitudinalement au sommet de mats verticaux solidaires dudit bâti, ledit récepteur comportant au moins un tube absorbeur dans lequel circule un fluide caloporteur, un réflecteur secondaire s'étendant au-dessus du tube absorbeur parallèlement à ce dernier de manière à concentrer vers le tube absorbeur le rayonnement solaire issu de l'ensemble des réflecteurs primaires. Chaque réflecteur primaire (3) est au moins constitué d'un tube central (35) de section circulaire apte à prendre appui une pluralité de nervures parallèles (37) solidaires dudit tube central et s'étend perpendiculairement audit tube central sur lesquelles prennent appui des miroirs (38), chaque miroir étant solidaire d'au moins deux nervures successives.

Description

1 CENTRALE SOLAIRE A CONCENTRATION LINEAIRE COMPRENANT UN ENSEMBLE DE REFLECTEURS PRIMAIRES DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne une centrale solaire à concentration linéaire et plus particulièrement un réflecteur primaire pour une telle centrale solaire à concentration linéaire.

ART ANTERIEUR Dans le domaine de la production d'énergie, il est bien connu des centrales électriques solaires thermiques qui sont une alternative aux centrales électriques fonctionnant à partir d'énergies fossiles telles que le pétrole ou le charbon par exemple. Il existe plusieurs types de centrale électrique solaire thermique. Les quatre principaux types de centrale sont les centrales à collecteurs cylindro-paraboliques, les centrales à tour, les centrales à capteurs paraboliques et les centrales solaires à miroirs de 20 Fresnel. Les centrales à collecteurs cylindro-paraboliques se composent de rangées parallèles de longs miroirs cylindro-paraboliques qui tournent autour d'un axe horizontal pour suivre la course du soleil. Les rayons solaires sont concentrés sur un tube absorbeur 25 horizontal, dans lequel circule un fluide caloporteur dont la température atteint en général 400 °C. Ce fluide est ensuite pompé à travers des échangeurs afin de produire de la vapeur surchauffée qui actionne une turbine ou un générateur électrique. Les centrales solaires à tour sont constituées de nombreux miroirs concentrant les 30 rayons solaires vers une chaudière située au sommet d'une tour. Les miroirs uniformément répartis sont appelés héliostats ou réflecteurs primaires. Chaque héliostat est orientable, et suit le soleil individuellement et le réfléchit précisément en direction du récepteur au sommet de la tour solaire. Le facteur de concentration peut dépasser 1000, ce 3030022 2 qui permet d'atteindre des températures importantes, de 600 °C à 1000 °C. L'énergie concentrée sur le récepteur est ensuite soit directement transférée à un fluide thermodynamique pour générer de la vapeur entraînant une turbine ou chauffer de l'air alimentant une turbine à gaz, soit utilisée pour chauffer un fluide caloporteur 5 intermédiaire. Ce fluide caloporteur est ensuite envoyé dans une chaudière et la vapeur générée actionne des turbines. Dans tous les cas, les turbines entraînent des alternateurs produisant de l'électricité. Dans les centrales à capteurs paraboliques, ces derniers fonctionnent d'une manière 10 autonome. Ils s'orientent automatiquement et suivent le soleil sur deux axes afin de réfléchir et de concentrer les rayons du soleil vers un point de convergence appelé foyer consistant usuellement dans une enceinte fermée contenant du gaz qui est monté en température sous l'effet de la concentration. Cela entraîne un moteur Stirling qui convertit l'énergie solaire thermique en énergie mécanique puis en électricité. Le rapport de 15 concentration de ce système est souvent supérieur à 2000 et le récepteur peut atteindre une température de 1000 °C. Tous ces types de centrale présentent l'inconvénient d'être particulièrement onéreuses.

Les centrales solaires les moins onéreuses consistent dans les centrales solaires dites à miroirs de Fresnel. En effet, ces dernières sont similaires aux centrales à collecteurs cylindro-paraboliques à l'exception du fait que les collecteurs cylindro-paraboliques, qui sont chers à fabriquer, sont substitués par une succession de miroirs plans qui approxime la forme parabolique du collecteur. Chacun des miroirs peut pivoter en suivant la course du soleil pour rediriger et concentrer en permanence les rayons solaires vers un tube ou un ensemble de tubes absorbeurs linéaires fixes. En circulant dans ce récepteur horizontal, le fluide thermodynamique peut être vaporisé puis surchauffé jusqu'à plus de 500 °C. La vapeur alors produite actionne une turbine qui produit de l'électricité. Le cycle thermodynamique est généralement direct, ce qui permet d'éviter les échangeurs de chaleur.

3030022 3 Usuellement, une centrale solaire à concentration linéaire comprend un ensemble de modules de miroirs constituant des réflecteurs dits primaires, en l'espèce des miroirs de Fresnel, montés sur bâti solidaire du sol de telle sorte que lesdits miroirs s'étendent parallèlement, chaque ligne de miroirs comprenant une série de plusieurs miroirs. Cette 5 centrale comprend également un récepteur linéaire supporté par une série de mâts s'étendant verticalement depuis la partie centrale du bâti de manière à ce que le récepteur linéaire s'étende longitudinalement au-dessus des miroirs qui sont orientés pour réfléchir et concentrer le rayonnement solaire vers le récepteur linéaire.

10 Ledit récepteur linéaire est généralement constitué d'un ou plusieurs tubes longilignes parallèles dans chacun desquels circule un fluide caloporteur, tel que par exemple de l'eau, porté à l'état de vapeur par la focalisation du rayonnement solaire sur chaque tube par les miroirs. On notera que le nombre ainsi que la taille de chacun des tubes récepteurs sont déterminés d'une part en fonction des caractéristiques du fluide 15 caloporteur et d'autre part en fonction de la géométrie des miroirs. Ledit récepteur linéaire reçoit l'énergie de rayonnement solaire sous forme radiative et la convertit en énergie thermique, qui peut être utilisée sous forme de chaleur ou pour produire de l'électricité à partir d'un ensemble turbo-alternateur.

20 De telles centrales solaires à concentration solaire sont notamment décrites dans les demandes de brevet international WO 2009/029277 et WO 2012/156624. La demande de brevet international WO 2012/156624 décrit une installation solaire 25 à concentration linéaire et un réflecteur secondaire pouvant être utilisé dans une telle installation. Selon l'invention, l'installation est caractérisée en ce qu'au moins un tube absorbeur est supporté sur chacun des mâts, indépendamment du réflecteur secondaire, par l'intermédiaire d'une plaque antifriction solidaire du mât transversalement au tube absorbeur qui est bilatéralement maintenu sur la plaque antifriction en reposant dans une 30 échancrure de cette plaque. La demande de brevet international WO 2009/029277 décrit des exemples et des variantes de systèmes de capteur solaire comprenant un récepteur linéaire surélevé et des 3030022 4 premiers et des seconds champs de réflecteur situés sur des côtés opposés du récepteur. Ces champs de réflecteur sont conçus et commandés pour réfléchir un rayonnement solaire sur le récepteur. Chaque réflecteur comprend une structure de support sur laquelle un élément réflecteur est monté. La structure de support comprend une plate-forme 5 semblable à un panneau de forme allongée qui est supporté par une structure cadre d'ossature. La structure de châssis comprend deux éléments d'extrémité en forme de cercle, l'axe des cercles étant sensiblement confondu avec l'axe central s'étendant longitudinalement de l'élément réflecteur. La plate-forme comprend un panneau de tôle ondulée et l'élément réflecteur est supporté sur les crêtes des ondulations. Les ondulations 10 s'étendent parallèlement à la direction de l'axe longitudinal de l'élément de réflecteur. Un système d'entraînement est fourni pour conférer l'entraînement de la structure de support et, par conséquent, de l'élément réflecteur. Le système d'entraînement comprend un moteur électrique ayant un arbre de sortie couplé à un pignon par l'intermédiaire d'un réducteur. Le pignon engrène avec une chaîne qui coopère avec l'un des éléments 15 d'extrémité en forme de cercle, ledit élément d'extrémité formant une roue dentée. Par ailleurs, l'élément réflecteur est formé d'une pluralité de miroirs en verre, un produit d'étanchéité en silicone étant utilisé pour sceller les interstices entre les miroirs. Lesdits miroirs sont fixés sur les crêtes de la plate-forme par un adhésif à base d'uréthanne. Les miroirs ayant une épaisseur d'environ 3 mm, ils peuvent être facilement courbés in situ 20 pour correspondre à la courbure de la plate-forme de support. D'une manière générale, les réflecteurs primaires sont composés principalement de deux éléments, à savoir d'une part un support pouvant être obtenu soit dans des plaques de tôles d'acier pliées et assemblées entre elles, soit dans une structure en acier, soit dans 25 une structure en nid d'abeille ou encore dans un assemblage mécano-soudé formant ainsi un caisson, et d'autre part une surface réfléchissante solidarisée audit support. Cette surface réfléchissante peut être un miroir en verre ou une plaque d'aluminium poli. La liaison des deux éléments est usuellement réalisée à l'aide de cordons de colle. La surface réfléchissante doit avoir une courbure particulière afin de concentrer le rayonnement 30 solaire. Cette courbure peut être obtenue soit en assemblant un miroir en verre cintré à froid à la courbure souhaitée avec un support plat, soit en utilisant un support ayant la bonne courbure et dont la face supérieure est en aluminium poli. Par ailleurs, les réflecteurs primaires doivent concentrer le rayonnement solaire sur le récepteur à chaque 3030022 5 instant. Afin d'assurer le suivi du soleil, chacun de ces réflecteurs est directement lié à un arbre de transmission du mouvement. Les réflecteurs primaires présentent de nombreux inconvénients. En effet, l'utilisation 5 de miroirs comme surfaces réfléchissantes augmente considérablement le poids de l'ensemble. Le support doit alors être plus rigide afin de ne pas se déformer sous le poids des miroirs. De plus, de tels miroirs cintrés à froid engendrent des contraintes internes au miroir qui se traduisent par une force sur la surface supérieur des supports. Le support doit alors permettre de conserver le cintrage du miroir. Comme décrit précédemment, 10 l'assemblage du support avec au moins un miroir est réalisé à l'aide de cordons de colle, lesdits cordons de colle assurant également le maintien de la courbure des miroirs. De plus, la quantité de colle utilisée pour cet assemblage est importante et est d'autant plus grande que le cintrage des miroirs est grand. Enfin l'assemblage d'un support en acier avec une surface réfléchissante en verre entraine des problèmes de dilatation relative entre 15 ces deux composants. La colle doit alors compenser cette dilatation relative. Un autre inconvénient apparait dans le procédé d'assemblage d'un support avec un miroir en verre. En effet, la manutention manuelle ou automatisée des miroirs limite leurs dimensions. Par ailleurs, le principal inconvénient de l'utilisation d'aluminium poli comme surface 20 réfléchissante est la faible réflectivité comparée à celle d'un miroir en verre. Les réflecteurs primaires de l'art antérieur présentent également l'inconvénient de nécessiter un changement complet du support en cas de casse ou d'endommagement de la surface réfléchissante. En effet, il est impossible de changer uniquement une partie de la 25 surface réfléchissante, compte tenu de la colle utilisée. Par ailleurs, la corrosion des supports métalliques au contact d'air humide ou d'air salin est préjudiciable, tant du point de vue des performances que de celui des coûts de maintenance. Enfin, la liaison d'encastrement entre les supports, permettant de transmettre le 30 mouvement, engendre l'addition des dilatations respectives de chaque support, entrainant des dilatations pouvant atteindre plusieurs mètres en bout de ligne de réflecteurs primaires.

3030022 6 Une installation solaire thermodynamique à concentration de taille industrielle représente un grand nombre de réflecteurs primaires. Cet élément constitue une partie importante de cette technologie. Il existe donc un véritable besoin d'optimiser aussi bien du point de vue technique qu'économique ces réflecteurs primaires.

5 EXPOSE DE L'INVENTION L'un des buts de l'invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposantque chaque réflecteur primaire, qui comprend une centrale solaire à 10 concentration linéaire, est au moins constitué d'un tube central de section circulaire apte à prendre appui sur une pluralité de nervures parallèles solidaires dudit tube central et s'étendant perpendiculairement audit tube central sur lesquelles prennent appui des miroirs, chaque miroir étant solidaire d'au moins deux nervures successives.

15 Suivant d'autres caractéristiques : - chaque nervure est constituée d'une pièce en tôle pliée comportant un plateau cintré dont la concavité est orientée vers le haut, une aile de renfort s'étendant sous ledit 20 plateau et présentant une forme sensiblement triangulaire, le sommet du triangle comportant un évidement sensiblement hémicirculaire bordé d'un épaulement hémiannulaire, - l'épaulement hémi-annulaire comporte des trous pour le passage de vis, lesdits trous étant aptes à s'étendre au droit de trous correspondants pratiqués dans le tube central 25 afin de permettre la fixation des nervures sur ledit tube, - chaque miroir présente une longueur inférieure à l'entraxe entre au moins deux nervures consécutives, - les nervures s'étendent à intervalles réguliers le long du tube central, le plateau cintré de chaque nervure comporte un moyen permettant le collage des miroirs sur 30 lesdites nervures, chaque nervure présente une flèche comprise entre 4 et 6 mm, - les miroirs sont en verre, - chaque réflecteur primaire comporte une platine) à chacune des extrémités du tube central.

3030022 7 La centrale solaire, selon l'invention, est également remarquable en ce que le récepteur est constitué d'une pluralité de coques sensiblement hémi-cylindrique dont la paroi concave reçoit un miroir, ledit miroir consiste en un miroir de verre dont la face 5 arrière est constituée d'une couche d'argent réfléchissante. Le récepteur comporte des raidisseurs s'étendant de part et d'autre des coques hémicylindriques, lesdits raidisseurs consistant dans des pièces en L dont les branches sont respectivement solidaires de la paroi externe des coques hémi-cylindriques et du bord libre desdites coques, le récepteur comporte des seconds raidisseurs en forme générale de 10 U dont les branches sont repliées vers l'intérieur et sont solidaires des premiers raidisseurs, lesdits seconds raidisseurs étant solidaires de la barre reliant les deux bras des mats. DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES 15 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, du réflecteur primaire d'une centrale solaire à concentration linéaire conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : 20 - la figure 1 est une vue en perspective d'une centrale solaire à concentration linéaire conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un champ de collecte de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 3 est une vue en perspective du châssis de la centrale solaire à 25 concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective d'un détail du châssis de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, et plus particulièrement de la liaison entre le piètement et le mât dudit châssis, - la figure 5 est une vue en perspective d'un détail du piètement du châssis de la 30 centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 6 est une vue en perspective de l'extrémité supérieure du mât du châssis de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, 3030022 8 - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'un tronçon du récepteur de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 8 est une vue de dessus d'un tronçon du récepteur de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, 5 - la figure 9 est une vue en coupe transversale du récepteur de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 10 est une vue en coupe transversale d'un détail du récepteur de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 11 est une vue en perspective de la verrière anti-réfléchissante du 10 récepteur de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 12 est une vue de dessus de la verrière anti-réfléchissante du récepteur de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 13 est une vue en perspective de dessous d'un réflecteur primaire de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, 15 - la figure 14 est une vue de dessous d'un réflecteur primaire de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 15 est une vue en coupe longitudinale d'un réflecteur primaire de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention - la figure 16 est une vue en coupe longitudinale d'un détail de l'une des 20 extrémités d'un réflecteur primaire de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 17 est une vue en coupe longitudinale d'un détail de la jonction de deux miroirs d'un réflecteur primaire de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, 25 - la figure 18 est une vue en perspective du support d'un réflecteur primaire de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 19 est une vue de dessus du support d'un réflecteur primaire de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 20 est une vue de côté du support d'un réflecteur primaire de la centrale 30 solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 21 est une vue en perspective du tube formant la colonne vertébrale du support d'un réflecteur primaire de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, 3030022 9 - la figure 22 est une vue de côté des moyens d'actionnement d'une pluralité de réflecteurs primaires de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, - la figure 23 est une vue en perspective partielle d'un réflecteur primaire de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, 5 - la figure 24 est une vue de côté de la variante d'exécution du réflecteur primaire de la centrale solaire à concentration linéaire suivant l'invention, représenté sur la figure 23. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 10 Dans la suite de la description du réflecteur primaire suivant l'invention, les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments. Par ailleurs, les différentes vues ne sont pas nécessairement tracées à l'échelle.

15 En référence aux figures 1 et 2, la centrale électrique solaire thermique à concentration linéaire est du type à miroirs de Fresnel et comporte plusieurs champs de collecte solaire à concentration (1), un ensemble dit de production (2) comportant des moyens pour transformer l'énergie thermique en électricité par exemple. Chaque champ de collecte solaire à concentration (1) comprend une pluralité de réflecteurs primaires (3) 20 solidaires d'un bâti (4) métallique qui concentrent les rayons solaires sur un tube absorbeur (5) dans lequel un fluide caloporteur circule, ledit fluide caloporteur consistant dans un liquide tel que de l'huile, un mélange diphasique tel que de l'eau en ébullition ou dans un gaz tel que de l'air par exemple. Ledit tube absorbeur (5) s'étend dans un réflecteur secondaire (6) solidaire des extrémités supérieures de mats verticaux (7) portés 25 par le bâti (4) comme il sera détaillé un peu plus loin. On entend par « réflecteur primaire » un dispositif permettant de suivre la course du Soleil pour orienter toute la journée les rayons solaires vers le tube absorbeur (5) à l'aide de miroirs. Les réflecteurs primaires (3) sont articulés au bâti (4) de manière à approximer une forme parabolique. Ainsi, chacun des réflecteurs primaires peut pivoter en suivant la course du soleil pour 30 rediriger et concentrer en permanence les rayons solaires vers le tube (5). En référence à la figure 3, ledit bâti (4) est constitué d'une pluralité de profilés (8) s'étendant horizontalement, parallèlement les uns aux autres et comprenant 3030022 10 respectivement des piètements (9), des traverses (10) reliant lesdits profilés (8), et des mats verticaux (11) solidaires de chaque profilé (8) et constitués respectivement de deux bras inclinés (12) reliés par une barre horizontale (13) (figure 3 et 6) pour former un V inversé, ladite barre (13) portant un récepteur comme il sera détaillé un peu plus loin.

5 Dans cet exemple particulier de réalisation, les profilés (8), les traverses (10), les piètements (9) et les verticaux (11) sont réalisés à partir de tubes métalliques de section carrée ou rectangulaire. Par ailleurs, en référence aux figures 3 et 5, chaque piètement (9) est constitué d'un 10 montant (14) et de deux flèches (15) s'étendant de part et d'autre dudit montant (14) et dont les extrémités sont respectivement solidaires du profilé (8) et du montant (14). Dans cet exemple particulier de réalisation, les montants (14) et les flèches (15) sont réalisés à partir de tubes métalliques de section carré ou rectangulaire. De plus, les extrémités libres des flèches (15) comprennent des étriers (16) en forme de U coiffant respectivement le 15 profilé (8) et le montant (14) auxquels ils sont solidarisés au moyen de boulons (17). Une telle construction permet un montage modulaire rapide et aisé. Accessoirement, en référence à la figure 5, les extrémités inférieures des montants (14) sont munies d'un pied (18) comprenant un patin (19) assurant une meilleure stabilité desdits montants (14).

20 De manière similaire, en référence à la figure 4, les extrémités inférieures des bras inclinés (12) des mats (11) comprennent respectivement un étrier (16) coiffant le profilé (8) auquel ils sont solidarisés au moyen de boulons (17). Il est bien évident que le bâti (4) pourrait présenter une structure différente sans 25 pour autant sortir du cadre de l'invention. Par ailleurs, en référence aux figures 7 à 10, le récepteur (6) est constitué d'une pluralité de coques (18) sensiblement hémi-cylindriques obtenues, par exemple, dans du verre cellulaire, la paroi concave de chaque coque en verre cellulaire (18) recevant un 30 miroir (19). Ledit miroir (19) consiste en un miroir de verre dont la face arrière est constituée d'une couche d'argent réfléchissante. Lesdites coques hémi-cylindriques (18) sont obtenues dans du verre cellulaire présentant de préférence une masse volumique comprise entre 110 et 165 kg/m3 et une conductivité thermique comprise entre 0,040 et 3030022 11 0,055 W/mK. La formation de chaque coque en verre cellulaire (18) est obtenue par moulage ou par découpe dans une matrice de verre cellulaire. Ledit miroir (19) est de préférence obtenu par cintrage gravitaire à chaud d'un miroir en verre dont la face arrière est constituée d'une couche d'argent réfléchissante protégée par du verre obtenu par 5 frittage. Ledit miroir (19) peut, par exemple, consister dans un miroir tel que décrit dans le brevet américain US 8,585,225 déposé par la société Guardian Industries, ou dans tout miroir équivalent. On observera que l'utilisation de coques isolantes en verre cellulaire (18) permet de 10 s'affranchir du caisson métallique permettant la tenue mécanique du récepteur. En effet, le verre cellulaire est très rigide, en comparaison des autres matériaux isolants généralement employés. Ceci permet de limiter le poids de l'ensemble, son coût, ainsi que l'ombre portée par le récepteur sur les réflecteurs primaires situés en contrebas. Contrairement aux laines minérales, le verre cellulaire présente également une forte 15 étanchéité à l'eau et à la vapeur d'eau, qui peut se former lors de la montée en température de l'air en cas de forte humidité. Le choix de réflecteurs secondaires en verre permet d'atteindre de plus hautes températures sans effet néfaste associé à la corrosion de la face avant, ou à la déformation 20 des miroirs, contrairement aux réflecteurs secondaires de l'art antérieur. Par ailleurs, le coefficient de dilatation étant presque identique entre le verre et le verre cellulaire, les effets de la dilatation relative sont très fortement limités. Enfin, les miroirs en verre possèdent des caractéristiques optiques (réflectivité et spécularité) bien supérieures à celles des tôles en aluminium poli.

25 Par ailleurs, le récepteur (6) comporte des raidisseurs (20) s'étendant de part et d'autre des coques hémi-cylindriques (18), lesdits raidisseurs (20) consistant dans des pièces en L dont les branches sont respectivement solidaires de la paroi externe des coques hémi-cylindriques (18) et du bord libre desdites coques (18). Il comporte 30 également des seconds raidisseurs (21) en forme générale de U dont les branches sont repliées vers l'intérieur et sont solidaires du premier raidisseur (20), lesdits second raidisseurs (21) étant solidarisés à la barre (13) reliant les deux bras (12) des mats (11) au moyen de boulons (17).

3030022 12 On notera que le récepteur suivant l'invention pourra être utilisé dans une centrale solaire à concentration indépendamment de la structure du bâti (4).

5 En référence aux figures 7 à 9, le tube absorbeur (5) s'étend dans le récepteur (6) en prenant appui sur un support (22) solidaire de la barre reliant les extrémités supérieures des bras inclinés (12) des mats verticaux (11). Ledit support (22) consiste dans un rouleau (23) présentant un corps central cylindrique (24) muni d'une gorge annulaire (25) de telle manière que la surface de contact du tube absorbeur (5) sur la gorge annulaire (25) du 10 rouleau (23) soit réduite à deux points et des axes (26) montés libre en rotation dans des lumières pratiquées dans les branches (27) d'un étrier (28) en forme générale de U. De manière particulièrement avantageuse, le coefficient de frottement entre les axes (26) du rouleau (23) et l'étrier (28) est inférieur ou égal au coefficient de frottement entre le rouleau (23) et le tube absorbeur (5). Par exemple, le rouleau (23) et ses axes (26) ainsi 15 que l'étrier (28) sont réalisés en acier inoxydable et/ou silicate d'alumine. Dans cet exemple particulier de réalisation, la gorge annulaire (25) présente une section de forme sensiblement trapézoïdale comportant un fond plat (29) et deux parois inclinées (30) de part et d'autre dudit fond (29). Toutefois, il est bien évident que la gorge 20 annulaire (25) pourra présenter une section sensiblement hémi-circulaire dont la concavité présente un rayon de courbure inférieur au rayon de courbure du tube absorbeur (5) sans pour autant sortir du cadre de l'invention. On notera que l'invention présente ainsi de nombreux avantages. Tout d'abord, la 25 faible surface de contact entre le rouleau (23) et le tube absorbeur (5) limite les efforts de friction entre ledit tube (5) et le rouleau (23). Ce faible frottement diminue l'usure de la fine couche sélective du tube (5) lors de sa dilatation. De plus, la rotation du rouleau permet la libre dilatation longitudinale du tube (5). En effet, le tube absorbeur (5) est irradié par le rayonnement concentré du soleil ; plus la température de sa couche sélective 30 est chaude, plus celle-ci est sensible à l'abrasion. Un fluide caloporteur circule à l'intérieur du tube (5), ce qui engendre un gradient de température suivant son axe longitudinal. En fixant l'extrémité chaude du tube absorbeur (5), la dilatation est contrainte de s'effectuer vers l'extrémité froide. Le mouvement relatif de la partie chaude 3030022 13 par rapport à son support sera alors plus faible, la couche sélective à la surface extérieure du tube sera ainsi préservée. Par ailleurs, on observera que le support (22) du tube absorbeur (5) suivant 5 l'invention pourra être utilisé dans une centrale solaire à concentration indépendamment de la structure du bâti (4), notamment quelle que soit la forme des mâts (11). En référence aux figures 7, 9, 10, 11 et 12, la centrale solaire suivant l'invention comporte également des vitres anti-réfléchissantes (31) s'étendant entre deux mats (11) 10 sous le récepteur (6). Les vitres anti-réfléchissantes (31) sont portées par un cadre métallique (32) sensiblement rectangulaire et dont les extrémités sont munies d'un épaulement (33) apte à être solidarisé à la barre (13) reliant les deux bras (12) des mats (11). Le cadre métallique (32) est obtenu à partir de profilé métalliques en forme général de L, la base du L formant un épaulement sur lequel prend appui les vitres anti- 15 réfléchissantes dont les bords sont munis d'un joint de dilatation et d'étanchéité (34). Un même cadre métallique (32) supporte plusieurs vitres anti-réfléchissantes jointées deux à deux par un joint de dilatation et d'étanchéité (34). En référence aux figures 13 à 21, la centrale solaire comporte également des 20 réflecteurs primaires (3) qui sont respectivement constitués d'un tube central (35) de section circulaire apte à prendre appui sur une pluralité de nervures (37) parallèles solidaires dudit tube central (35), s'étendant perpendiculairement audit tube central (35), et sur lesquelles prennent appui des miroirs (38), chaque miroir étant solidaire d'au moins deux nervures (37) successives. Chaque nervure (37) est constituée d'une pièce en tôle 25 pliée comportant un plateau cintré (39) dont la concavité est orientée vers le haut, une aile de renfort (40) s'étendant sous ledit plateau (39) et présentant une forme sensiblement triangulaire, le sommet du triangle comportant un évidement (41) sensiblement hémicirculaire bordé d'un épaulement hémi-annulaire (42). Ledit épaulement hémiannulaire (42) comporte des trous (43) pour le passage de vis, lesdits trous (43) étant 30 aptes à s'étendre au droit de trous (44) correspondants pratiqués dans le tube central (35) afin de permettre la fixation des nervures (37) sur ledit tube (35). Chaque miroir (38) présente une longueur tout juste inférieure à l'entraxe entre au moins deux nervures (37) consécutives de telle sorte qu'il y ait entre deux miroirs (38) successifs un espacement e 3030022 14 de quelques millimètres (figure 17). De préférence, lesdites nervures (37) s'étendent à intervalles réguliers le long du tube central (35) et chaque nervure (37) présente une flèche comprise entre 4 et 6 mm. Par ailleurs, le plateau cintré (39) de chaque nervure (37) comporte un moyen, tel qu'une bande adhésive double face (45), permettant le 5 collage des miroirs (38) sur lesdites nervures (37). Lesdits miroirs (38)sont avantageusement en verre. Chaque nervure présente une flèche comprise entre 4 et 6 mm. Par ailleurs, chaque réflecteur primaire (3) comporte à chacune des extrémités du tube central (35) une platine (46). Chaque platine (46) présente une forme sensiblement 10 rectangulaire dont les deux angles inférieurs sont biseautés. Chaque platine est encastrée à l'extrémité libre du tube central (35). Les réflecteurs primaires sont reliés entre eux par un arbre de transmission, également équipé à chaque extrémité d'une platine, ledit arbre repose sur les rouleaux (48). De plus, en référence à la figure 4, chaque servante (36), sur lesquelles l'arbre de 15 transmission est apte à pivoter, est constituée d'un étrier (47) en forme générale de U portant deux rouleaux (48) montés libres en rotation aux extrémités libres des branches de l'étrier (47), les axes des rouleaux (48) s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du tube central (35) du réflecteur primaire (3).

20 Afin d'entrainer simultanément plusieurs réflecteurs primaires (3), en référence à la figure 22, la centrale solaire suivant l'invention comporte une tringle (49) articulée, d'une part, aux extrémités libres de bras (50) solidaires respectivement d'une platine (46) d'un réflecteur primaire (3) et, d'autre part, à un vérin (51) articulé au bâti (4), et plus précisément à un montant (14) du piètement (9) du bâti (4). Les bras (50) solidaires des 25 platines (46) sont articulés à la tringle (49) de telle sorte que les miroirs (38) de chaque réflecteur primaire (3) s'étendent suivant un angle différent par rapport à l'horizontale. Selon une variante d'exécution de la centrale solaire suivant l'invention, en référence aux figures 23 et 24, cette dernière comporte des réflecteurs primaires (3) qui 30 sont respectivement constitué d'un support profilé (52) réalisé en pultrusion composite comprenant une paroi supérieure concave (53), une paroi inférieure convexe (54) et des entretoises (55) longitudinales reliant la paroi supérieure concave (53) à la paroi inférieure convexe (54). Un miroir (38) en polymère organique, composé d'un 3030022 15 empilement de couches minces dont une fine couche d'argent permettant une excellente réflectivité, est collé sur la face supérieure de la paroi supérieure concave (53) du support profilé (52) à l'aide de bandes adhésives (56), laissant ainsi la possibilité de décoller simplement les miroirs si nécessaires. Par ailleurs, à chaque extrémité du support profilé 5 (52) est fixée une platine d'accueil (57), également en composite, réalisée par moulage SMC. Cette platine d'accueil (57) est encastrée dans la partie centrale dudit support profilé (52) et comporte un berceau (58) sensiblement hémi-cylindrique dont l'ouverture est orientée vers le bas et dans lequel est apte à s'étendre un axe solidaire du bâti (4) afin de permettre la rotation du réflecteur primaire (3), une fois assemblée avec un arbre de 10 transmission. Ladite platine d'accueil (57) permet également une translation longitudinale du support, afin de tolérer localement la dilatation du réflecteur primaire (3) sans influencer les réflecteurs primaires adjacents. On notera que, de par sa forme, le support profilé (52) résiste à la flexion sous son 15 propre poids, résiste à la torsion lors du suivi solaire et que son inertie est suffisante pour combattre les efforts dynamiques de rafales de vent. Le matériau utilisé pour ce support profilé (52) est un composite de fibres de verre longues et de résine thermodurcissable. Cette fabrication permet de réduire le poids de l'ensemble et de diminuer les coûts de production, tout en assurant un maintien mécanique et une précision indispensable dans le 20 domaine optique. Il va de soi que les fibres de verre pourront être substituées par des fibres de carbone ou de polyéthylène sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

25 Par ailleurs, on notera que cette invention pourra également être utilisée dans la technologie des centrales solaires cylindro-paraboliques également comme réflecteur primaire, où la forme du support sera adaptée à cette technologie. De plus, il est envisageable d'utiliser cette invention comme un élément du récepteur dans la technologie de Fresnel basse température. Le support en composite associé à une surface 30 réfléchissante en polymère organique pourra alors former un réflecteur secondaire ayant pour but d'augmenter le rendement optique du système.

3030022 16 Enfin, il est bien évident que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières et en aucun cas limitatifs quant au domaine d'application de l'invention.

Claims (21)

1. REVENDICATIONS1 - Centrale solaire à concentration linéaire comprenant un ensemble de réflecteurs dits primaires (3), tels que des miroirs de Fresnel, solidaires d'un bâti (4) et orientés pour réfléchir et concentrer le rayonnement solaire vers un récepteur s'étendant longitudinalement au sommet de mats verticaux solidaires dudit bâti, ledit récepteur comportant au moins un tube absorbeur dans lequel circule un fluide caloporteur, un réflecteur secondaire s'étendant au-dessus du tube absorbeur parallèlement à ce dernier de manière à concentrer vers le tube absorbeur le rayonnement solaire issu de l'ensemble des réflecteurs primaires, caractérisée en ce que chaque réflecteur primaire (3) est au moins constitué d'un tube central (35) de section circulaire apte à prendre appui une pluralité de nervures parallèles (37) solidaires dudit tube central et s'étendant perpendiculairement audit tube central sur lesquelles prennent appui des miroirs (38), chaque miroir étant solidaire d'au moins deux nervures successives.
2. 2 - Centrale solaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque nervure (37) est constitué d'une pièce en tôle pliée comportant un plateau cintré (39) dont la concavité est orientée vers le haut, une aile de renfort (40) s'étendant sous ledit plateau (39) et présentant une forme sensiblement triangulaire, le sommet du triangle comportant un évidement (41) sensiblement hémicirculaire bordé d'un épaulement hémi-annulaire (42).
3. 3 - Centrale solaire selon la revendication 2 caractérisée en ce que l'épaulement hémi-annulaire (42) comporte des trous (43) pour le passage de vis, lesdits trous étant aptes à s'étendre au droit de trous (44) correspondants pratiqués dans le tube central (35) afin de permettre la fixation des nervures (37) sur ledit tube (35).
4. 4 - Centrale solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que chaque miroir (38) présente une longueur inférieure à l'entraxe entre au moins deux nervures consécutives (37).
5. 5 - Centrale solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que les nervures (37) s'étendent à intervalles réguliers le long du tube central (35). 3030022 18
6. 6 - Centrale solaire selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 caractérisée en ce que le plateau cintré (39) de chaque nervure (37) comporte un moyen permettant le collage des miroirs sur lesdites nervures. 5
7. 7 - Centrale solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que chaque nervure (37) présente une flèche comprise entre 4 et 6 mm.
8. 8 - Centrale solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée 10 en ce que les miroirs (38) sont en verre.
9. 9 - Centrale solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que chaque réflecteur primaire (3) comporte une platine (46) à chacune des extrémités du tube central (35). 15
10. 10 - Centrale solaire selon la revendication 9 caractérisée en ce que chaque platine (46) est encastrée à l'extrémité libre du tube central.
11. 11 - Centrale solaire selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10 20 caractérisée en ce qu'elle comporte une tringle (49) articulée, d'une part, à des bras (50) solidaires respectivement d'une platine (46) d'un réflecteur primaire (3) et, d'autre part, à un vérin (51) articulé au bâti (4).
12. 12 - Centrale solaire selon la revendication 11 caractérisée en ce que les bras 25 (50) solidaires des platines (46) sont articulés à la tringle(49) de telle sorte que les miroirs (38) de chaque réflecteur primaire (3) s'étendent suivant un angle différent par rapport à l'horizontale.
13. 13 - Centrale solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 30 caractérisée en ce que chaque servante (36) à rouleaux est constituée d'un étrier (47) en forme générale de U portant deux rouleaux (48) montés libres en rotation aux extrémités libres des branches de l'étrier (47), les axes des rouleaux s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du tube central (35) du réflecteur primaire (3), lesdits réflecteurs primaires étant reliés entre eux par un arbre de transmission qui repose sur lesdits rouleaux (48). 3030022 19
14. 14 - Centrale solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisée en ce que le bâti (4) est constitué d'une pluralité de profilés (8) s'étendant horizontalement, parallèlement les uns aux autres et comprenant respectivement des piètements (9), des traverses (10) reliant lesditsprofilés (8), et des mats verticaux 5 solidaires de chaque profilé et constitués respectivement de deux bras inclinés (12) reliés par une barre horizontale (13) pour former un V inversé, ladite barre portant le récepteur.
15. 15 - Centrale solaire selon la revendication 14 caractérisée en ce que chaque piètement (9) est constitué d'un montant (14) et de deux flèches (15) s'étendant de part et 10 d'autre dudit montant et dont les extrémités sont respectivement solidaires du profilé (8) et du montant (14).
16. 16 - Centrale solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 caractérisée en ce que le récepteur (6) est constitué d'une pluralité de coques (18) 15 sensiblement hémi-cylindriquedont la paroi concave reçoit un miroir (19).
17. 17 - Centrale solaire selon la revendication 16 caractérisée en ce que ledit miroir (19) consiste en un miroir de verre dont la face arrière est constituée d'une couche d' argent réfléchissante. 20
18. 18 - Centrale solaire selon l'une quelconque des revendications 16 ou 17 caractérisée en ce que le récepteur (6) comporte des raidisseurs (20) s'étendant de part et d'autre des coques hémi-cylindriques (18), lesdits raidisseurs consistant dans des pièces en L dont les branches sont respectivement solidaires de la paroi externe des coques 25 hémi-cylindriques (18) et du bord libre desdites coques.
19. 19 - Centrale solaire selon la revendication 18 caractérisée en ce que le récepteur (6) comporte des seconds raidisseurs (21) en forme générale de U dont les branches sont repliées vers l'intérieur et sont solidaires des premiers raidisseurs, lesdits 30 seconds raidisseurs étant solidaires de la barre (13) reliant les deux bras (12) des mats (11).
20. 20 - Centrale solaire selon l'une quelconque des revendications 14 à 19 caractérisée en ce qu'elle comporte des vitres anti-réfléchissantes (31) s'étendant entre 35 deux mats sous lerécepteur. 3030022 20
21. 21 - Centrale solaire selon la revendication 20 caractérisée en ce que les vitres anti-réfléchissantes (31) sont portées par un cadre métallique (32) sensiblement rectangulaire et dont les extrémités sont munies d'un épaulement (33) apte à être 5 solidarisé à la barre (13) reliant les deux bras (12) des mats (11).