EP2449319A2 - Adjustable solar collector - Google Patents

Adjustable solar collector

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Publication number
EP2449319A2
EP2449319A2 EP10742022A EP10742022A EP2449319A2 EP 2449319 A2 EP2449319 A2 EP 2449319A2 EP 10742022 A EP10742022 A EP 10742022A EP 10742022 A EP10742022 A EP 10742022A EP 2449319 A2 EP2449319 A2 EP 2449319A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
solar collector
reflector
collector according
solar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10742022A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sylvianne Delaby
Yves Didier Gotteland
Christian Grialou
Céline GRYCZKA épouse ERIPRET
Jean-Paul Longuemard
Christophe Trinquart
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Therpho (Thermique Photonique)
Original Assignee
Therpho (Thermique Photonique)
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Filing date
Publication date
Application filed by Therpho (Thermique Photonique) filed Critical Therpho (Thermique Photonique)
Publication of EP2449319A2 publication Critical patent/EP2449319A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/458Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes with inclined primary axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/74Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/455Horizontal primary axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/20Working fluids specially adapted for solar heat collectors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking

Definitions

  • the present invention relates to a solar collector.
  • the present invention relates to a solar collector in which circulates a specific heat transfer fluid.
  • the reflector used is a reflector of parabolic section or arcuate, and extending in a longitudinal direction.
  • a coolant circulates in a tube centered on the focal axis of the reflector.
  • a solar pointer system rotates a subassembly including the reflector and the tube, depending on the orientation of the sun.
  • This type of solar collector has several disadvantages. Indeed, the subassembly to rotate has a large mass, which implies a high torque and therefore the use of a relatively powerful engine.
  • existing sensors of this type are sized for industrial applications and are not suitable for domestic applications such as domestic water heating.
  • a problem that the present invention proposes to solve is to provide a solar collector which does not have at least some of the aforementioned drawbacks of the prior art.
  • an object of the invention is to provide a sensor which may be suitable for a domestic application and which has a good performance.
  • Another object of the invention is to provide a solar sensor that does not require a high power engine.
  • the solution proposed by one embodiment of the invention is a solar collector comprising a frame, a parabolic section reflector and extending parallel to a focal axis, and a tube capable of being connected to flexible pipes at both ends thereof. for the circulation of a coolant through said tube, said tube being arranged along the focal axis of said reflector.
  • the reflector is rotatable relative to the frame, about said focal axis, and the focal axis passes within a curve comprising said parabolic section and a line segment connecting the ends of said parabolic section.
  • the tube is made of transparent material and has an internal diameter of at least 15 mm.
  • the rotation of the reflector makes it possible to follow the variation of the orientation of the sun during the day, and thus to improve the efficiency of the solar collector. Thanks to this good performance, it is possible to size the solar collector to suit a domestic application, without being too bulky.
  • the tube As the tube is arranged along the focal axis and the reflector rotates about the focal axis, the tube can remain fixed during the rotation of the reflector. Thus, it is not necessary to use a powerful motor.
  • the position of the focal axis inside the parabola allows a good distribution of the weight of the reflector around its center of rotation. This helps to reduce the power required.
  • the frame comprises a fixed part intended to be placed on a support surface, and a movable part, said movable part being able to pivot relative to said fixed part about a horizontal axis, said tube being fixed relative to said movable portion, said reflector being connected to said movable portion rotatably.
  • the support surface is for example the floor, a horizontal roof or an inclined roof.
  • said focal axis is orthogonal to said horizontal axis.
  • the moving part can be positioned according to the longitude and the season to orient the focal axis approximately perpendicular to the sun's rays.
  • the moving part can for example be moved periodically, for example quarterly, manually.
  • an electric motor can be provided to position the movable portion relative to the fixed portion under the control of a programmed control unit.
  • the control unit automatically adjusts this position around the horizontal axis from a location longitude data and an internal clock.
  • said tube has an internal diameter of at least 15 mm.
  • said internal diameter is at least 35 mm.
  • the solar collector comprises a motor adapted to rotate said reflector about said focal axis.
  • said motor is fixed to said movable part, said motor being able to rotate said reflector with respect to said movable part.
  • the solar collector comprises a control device adapted to control the motor to rotate the reflector.
  • the control device can for example rotate the motor gradually during the day, depending on the time, and reposition the reflector in an initial orientation at the end of the day.
  • the solar sensor comprises a brightness sensor, said control device being able to control the motor based on a signal from said brightness sensor.
  • the brightness sensor allows a fine adjustment of the orientation of the reflector, from a direction determined according to the time.
  • the solar collector comprises at least one temperature sensor capable of measuring the temperature of a fluid flowing in said tube.
  • the signal from the temperature sensor may be used by the controller to control a pump for circulating the fluid and / or the motor. This allows, among other things, to avoid overheating.
  • FIG. 1 is a perspective view of a solar collector according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a sectional view of the reflector of the solar collector of FIG.
  • the solar collector 1 comprises a frame 2, a reflector 7 and a tube 8. It is intended to heat a coolant circulating in the tube 8.
  • the solar collector 1 is for example placed at the bottom of the garden of a dwelling and does not require therefore no modification of the roof. It is connected to the water heater of the house. Thus, the heated heat transfer fluid can in turn heat domestic water in the domestic water heater.
  • the solar collector 1 may be suitable for other applications.
  • the frame 2 has a fixed part and a movable part.
  • the fixed part is intended to rest on a flat surface, for example the ground, a horizontal roof or an inclined roof.
  • the fixed part comprises four feet 3 carrying a frame 4 of rectangular shape, and two arches 5 fixed to the frame 4.
  • the shape of the fixed part may be adaptable to the situation, for example to the tilting of the roof.
  • the movable part comprises a frame 6 of rectangular shape. As shown in FIG. 1, the small lower side of the frame 6 is connected to a short side of the frame 4, and the small upper side of the frame 6 is connected to the arches 5.
  • the frame 6 can pivot relative to the fixed part of the frame frame 2 about a horizontal axis B, the small upper side of the frame 6 sliding relative to the arches 5.
  • a locking mechanism (not shown) makes it possible to fix the frame 6 in a desired position.
  • the reflector 7 is connected to the frame 6. It has a concave reflecting wall 9 extending parallel to an axis A, and two end walls 10.
  • the axis A is orthogonal to the axis B.
  • the wall 9 has a parabolic section.
  • the focus of the dish is located at a height less than the height of its ends 15.
  • the focus is located inside the parabola.
  • the aforementioned axis A passes through the focus of the parabola and is therefore the focal axis A of the wall 9.
  • the axis A therefore passes inside a curve comprising the parabola and a line segment 16 connecting the ends 15 the parable.
  • the tube 8 is fixed relative to the frame 6. It extends along the axis A.
  • a pump and two hoses are connected at its ends to circulate the coolant.
  • the reflector 7 is rotatable relative to the frame 6. More precisely, the reflector 7 can rotate about the axis A by means of two bearings (not shown) connecting the end walls 10 to the frame 6, at the level of the axis A.
  • the solar collector 1 also comprises a motor (not shown) fixed to a support plate 11 integral with the frame 6.
  • the motor makes it possible to turn the reflector 7 with respect to the frame 6.
  • a control device (not shown) is connected to the motor and pump and allows the solar collector to operate 1.
  • the solar collector 1 may also comprise a brightness sensor and / or two temperature sensors able to measure the temperature of the fluid at the inlet and at the outlet of the tube 8.
  • the tube 8 can reach a high temperature, it is possible to provide a transparent protection tube, which surrounds the tube 8 at a distance.
  • a transparent plate on the open face of the reflector 7, for example polycarbonate. Thus, it limits the risk of contact with the tube 8.
  • the operation of the solar collector 1 is as follows.
  • the solar collector 1 is placed in a place exposed to the sun, for example at the bottom of a garden or on a roof. If the reflector 7 is oriented correctly, the sun's rays are reflected towards the tube 8, in which an energy conversion takes place which heats the coolant circulating in the tube 8.
  • Figure 2 shows the section of the wall 9. This section has the shape of a parabola.
  • the tube 8 passes through the focus of the dish.
  • an incident ray 12 is reflected by the wall 9 at the point 13.
  • the reflected ray 14 is directed towards the tube 8 because the incident ray 12 is parallel to the y axis.
  • Figure 2 represents an optimal situation.
  • the incident rays are not necessarily parallel to the y axis.
  • the solar collector 1 allows a rotation of the solar collector 7 around the axis A and around the axis B, to be closer to this optimal situation.
  • the angular position of the reflector 7, around the axis B, has a relatively limited influence on the efficiency of the solar collector 1.
  • the axis A should be perpendicular to the sun's rays.
  • a deviation of 15 ° can be allowed without an unacceptable decrease in yield.
  • the locking mechanism makes it possible, for example, to fix the frame 6 according to three determined inclinations corresponding respectively to an orientation of the axis A at 30 °, 45 ° and 60 ° with respect to the horizontal.
  • the locking mechanism or an electric motor allows continuous adjustment.
  • the angular position of the reflector 7, around the axis A, has a greater influence on the efficiency of the solar collector 1.
  • an incorrect orientation causes the reflected ray 14 to pass through. next to the fireplace.
  • the permissible deviation depends in particular on the internal diameter of the tube 8. It may be, for example, 3.25 °, in a particular case of sizing of the solar collector 1. Since the azimuthal orientation of the sun varies by 15 ° per hour, it appears important to rotate the reflector 7 about the axis A to follow the orientation of the sun during the day.
  • the aforementioned control device controls the motor to rotate the reflector 7 progressively, depending on the time. At the end of the day, the reflector 7 is returned to the initial position for the next day. Theoretically, the motor should rotate the reflector 7 continuously, 15 ° per hour. However, since it is possible to admit a difference of some degree between the effective orientation and the optimal orientation of the reflector 7, the motor can be controlled to rotate the reflector a few degrees periodically, for example 3.75 ° every quarter time.
  • the controller uses the signal from the brightness sensor to fine tune around the predetermined position as a function of time.
  • control device controls the pump to change the flow rate of the heat transfer fluid in the tube 8, depending on the inlet and / or outlet temperature. This allows to adapt the flow to the sun and to avoid overheating.
  • control device can control the motor to rotate the reflector 7 so as to protect it from the sun.
  • the mass to be rotated is not high.
  • a high engine torque is not necessary and the engine can be a low power engine.
  • the motor may be an electric motor powered by 24 V DC, low power (for example 12 W), associated with a gearbox.
  • the frame 2 can occupy a floor area of up to 2 m 2 , and the solar collector 1 can provide enough heat to meet the hot water needs of a single-family dwelling.
  • the solar collector 1 can therefore be sized for a domestic application.
  • the frame 2 is made of aluminum and the frame 4 has a dimension of 0.6 m ⁇ 1.5 m.
  • the reflector 7 has a length of
  • the tube 8 is made of transparent material and has a length of 2 m.
  • the allowable difference between the effective orientation of the reflector 7 and the optimum orientation around the axis A 5 without unacceptable drop in efficiency, has been determined with such a dimensioning
  • the permissible deviation is respectively 0.2 °, 3.25 ° and 4.5 °.
  • the tube 8 therefore preferably has an internal diameter of at least 35 mm. Such a diameter has the further advantage of avoiding turbulence in the coolant.
  • the transparent tube 8 contains a heat transfer fluid capable of heating up in volume by absorption of solar radiation.
  • Many absorbent fluids may be suitable for this purpose.
  • the fluid is chosen in a manner adapted to the size of the tube to be able to absorb substantially all the power of the solar radiation reflected on the tube by the reflector 7.
  • the product of the diameter of the tube 8 by the energy absorbency of the fluid in the spectrum of solar radiation must be sufficiently high.
  • this product should not be too high for the heating of the fluid can be relatively homogeneous throughout the section of the tube.
  • a suitable selection criterion is to obtain a product of between 1 and 10, preferably close to 3.
  • the selected fluid preferably has an average energy absorbency in the spectrum of solar radiation greater than or equal to 0.5 cm -1 .
  • the velocity of the flow in the tube 8 must not exceed a certain threshold.
  • a satisfactory speed range is between 0 and about 0.4 ms -1 This corresponds to a volume flow rate of between approximately 0 and 1500 l / h.
  • the volume flow rate of fluid in the tube 8 For a given level of sunshine, there is a relation between the volume flow rate of fluid in the tube 8, the length of the tube 8, and heating of the fluid in the solar collector 1.
  • a length of less than 4m may be preferred to limit the wind extent of the sensor
  • a length of 2m has proved satisfactory for a domestic installation intended for the production of domestic hot water.
  • the hot water tank must be maintained at, for example, 80 ° C., it has been found that the temperature of the fluid at the outlet of the solar collector must be a few degrees higher than this setpoint, for example between 85 ° C. C and 90 0 C given the losses may exist in the coolant circuit between the solar collector and the hot water tank. Indeed, the hot water tank can be typically a distance of a few tens of meters.
  • the coolant is aqueous
  • a temperature below 100 0 C is preferably maintained to maintain a fully liquid phase.
  • borosilicate glass For the realization of the transparent tube 8, relevant criteria are mechanical strength, transparency to solar radiation, thermal insulation by conduction and thermal expansion.
  • the choice of borosilicate glass is advantageous.
  • this glass has a high transparency in the near infrared.
  • a wall thickness of 1.5 mm to 2.5 mm can be chosen.
  • the tube 8 may be envisaged for the tube 8, for example the polycarbonates.
  • this material has a high thermal expansion, for example 5 times larger than an aluminum frame, which requires to provide compensation devices.
  • a heat transfer fluid that can be used in the transparent tube 8 is a suspension of diffusing particles in a moderately absorbent liquid. Such a fluid is described in application PCT / FR2010 / 051293 filed June 24, 2010 which is incorporated herein by reference.
  • control device can be realized in different forms, unitarily or distributed, by means of hardware and / or software components.
  • Useful hardware components are ASIC specific integrated circuits, FPGA programmable logic networks or microprocessors. Functions of this control device can in particular be:

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Abstract

The invention relates to a solar collector (1) including a frame (2), a reflector (7) having a parabolic cross-section, and a tube (8) for the circulation of a coolant, said tube being provided along the focal axis (A) of said reflector. The reflector is rotatably movable relative to the frame, about said focal axis. The tube is transparent and has an inner diameter of at least 15 m.

Description

CAPTEUR SOLAIRE ORIENTABLE  ORIENTABLE SOLAR SENSOR
Domaine technique de l'invention Technical field of the invention
La présente invention se rapporte à un capteur solaire. En particulier, la présente invention se rapporte à un capteur solaire dans lequel circule un fluide caloporteur spécifique.  The present invention relates to a solar collector. In particular, the present invention relates to a solar collector in which circulates a specific heat transfer fluid.
Etat de la technique State of the art
II existe des capteurs solaires à concentration, dans lesquels les rayons du soleil sont réfléchis par un réflecteur sur un absorbeur. Cela permet d'utiliser un absorbeur de taille réduite par rapport à la taille totale du capteur, ce qui réduit les pertes de chaleur et augmente l'efficacité du capteur.  There are concentrating solar collectors, in which the sun's rays are reflected by a reflector on an absorber. This allows the use of a smaller absorber than the total sensor size, which reduces heat loss and increases sensor efficiency.
Dans un type de capteur solaire à concentration connu, le réflecteur utilisé est un réflecteur de section parabolique ou en arc de cercle, et s 'étendant selon une direction longitudinale. Un fluide caloporteur circule dans un tube centré sur l'axe focal du réflecteur.  In a known type of solar collector, the reflector used is a reflector of parabolic section or arcuate, and extending in a longitudinal direction. A coolant circulates in a tube centered on the focal axis of the reflector.
Généralement, un système de pointeur solaire permet de faire tourner un sous-ensemble comprenant le réflecteur et le tube, en fonction de l'orientation du soleil. Ce type de capteur solaire présente plusieurs inconvénients. En effet, le sous- ensemble à faire tourner présente une masse importante, ce qui implique un couple de rotation élevé et donc l'utilisation d'un moteur relativement puissant. De plus, les capteurs existants de ce type sont dimensionnés pour des applications industrielles et ne conviennent pas pour des applications domestiques comme le chauffage de l'eau sanitaire.  Generally, a solar pointer system rotates a subassembly including the reflector and the tube, depending on the orientation of the sun. This type of solar collector has several disadvantages. Indeed, the subassembly to rotate has a large mass, which implies a high torque and therefore the use of a relatively powerful engine. In addition, existing sensors of this type are sized for industrial applications and are not suitable for domestic applications such as domestic water heating.
Dans de rare cas, tous les composants du capteur solaire sont fixes. Le rendement de ce type de capteur est limité car le réflecteur n'est pas toujours dans la bonne orientation par rapport au soleil.  In rare cases, all components of the solar collector are fixed. The efficiency of this type of sensor is limited because the reflector is not always in the right orientation relative to the sun.
Résumé de l'invention Summary of the invention
Un problème que la présente invention propose de résoudre est de fournir un capteur solaire qui ne présente pas au moins certains des inconvénients précités de l'art antérieur. En particulier, un but de l'invention est de fournir un capteur qui peut convenir pour une application domestique et qui présente un bon rendement. Un autre but de l'invention est de proposer un capteur solaire qui ne nécessite pas un moteur de puissance élevée. La solution proposée par un mode de réalisation de l'invention est un capteur solaire comprenant un bâti, un réflecteur de section parabolique et s'étendant parallèlement à un axe focal, et un tube apte à être relié à des tuyaux flexibles à ses deux extrémités pour la circulation d'un fluide caloporteur à travers ledit tube, ledit tube étant agencé le long de l'axe focal dudit réflecteur. Le réflecteur est mobile en rotation par rapport au bâti, autour dudit axe focal, et l'axe focal passe à l'intérieur d'une courbe comprenant ladite section parabolique et un segment de droite reliant les extrémités de ladite section parabolique. Le tube est réalisé en matériau transparent et présente un diamètre interne d'au moins 15 mm. A problem that the present invention proposes to solve is to provide a solar collector which does not have at least some of the aforementioned drawbacks of the prior art. In particular, an object of the invention is to provide a sensor which may be suitable for a domestic application and which has a good performance. Another object of the invention is to provide a solar sensor that does not require a high power engine. The solution proposed by one embodiment of the invention is a solar collector comprising a frame, a parabolic section reflector and extending parallel to a focal axis, and a tube capable of being connected to flexible pipes at both ends thereof. for the circulation of a coolant through said tube, said tube being arranged along the focal axis of said reflector. The reflector is rotatable relative to the frame, about said focal axis, and the focal axis passes within a curve comprising said parabolic section and a line segment connecting the ends of said parabolic section. The tube is made of transparent material and has an internal diameter of at least 15 mm.
La rotation du réflecteur permet de suivre la variation de l'orientation du soleil en cours de journée, et donc d'améliorer le rendement du capteur solaire. Grâce à ce bon rendement, il est possible de dimensîonner le capteur solaire pour convenir à une application domestique, sans qu'il soit trop encombrant. Comme le tube est agencé le long de l'axe focal et que le réflecteur tourne autour de l'axe focal, le tube peut rester fixe lors de la rotation du réflecteur. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'utiliser un moteur puissant. De plus, la position de l'axe focal à l'intérieur de la parabole permet une bonne répartition du poids du réflecteur autour de son centre de rotation. Cela contribue à réduire la puissance motrice nécessaire.  The rotation of the reflector makes it possible to follow the variation of the orientation of the sun during the day, and thus to improve the efficiency of the solar collector. Thanks to this good performance, it is possible to size the solar collector to suit a domestic application, without being too bulky. As the tube is arranged along the focal axis and the reflector rotates about the focal axis, the tube can remain fixed during the rotation of the reflector. Thus, it is not necessary to use a powerful motor. In addition, the position of the focal axis inside the parabola allows a good distribution of the weight of the reflector around its center of rotation. This helps to reduce the power required.
De préférence, le bâti comprend une partie fixe destinée à être posée sur une surface de support, et une partie mobile, ladite partie mobile étant apte à pivoter par rapport à ladite partie fixe autour d'un axe horizontal, ledit tube étant fixe par rapport à ladite partie mobile, ledit réflecteur étant relié à ladite partie mobile de manière mobile en rotation.  Preferably, the frame comprises a fixed part intended to be placed on a support surface, and a movable part, said movable part being able to pivot relative to said fixed part about a horizontal axis, said tube being fixed relative to said movable portion, said reflector being connected to said movable portion rotatably.
La surface de support est par exemple le sol, un toit horizontal ou un toit incliné.  The support surface is for example the floor, a horizontal roof or an inclined roof.
Avantageusement, ledit axe focal est orthogonal audit axe horizontal.  Advantageously, said focal axis is orthogonal to said horizontal axis.
Grâce à ces caractéristiques, la partie mobile peut être positionnée en fonction de la longitude et de la saison pour orienter l'axe focal environ perpendiculairement aux rayons du soleil. Cependant, une précision élevée n'est pas nécessaire pour conserver un rendement du capteur solaire acceptable. Ainsi, la partie mobile peut par exemple être déplacée périodiquement, par exemple trimestriellement, de manière manuelle. En variante, une motorisation électrique peut être prévue pour positionner la partie mobile par rapport à la partie fixe sous le contrôle d'une unité de commande programmée. Par exemple, l'unité de commande ajuste automatiquement cette position autour de l'axe horizontal à partir d'une donnée de longitude du lieu et d'une horloge interne. Thanks to these features, the moving part can be positioned according to the longitude and the season to orient the focal axis approximately perpendicular to the sun's rays. However, high accuracy is not necessary to maintain acceptable solar collector efficiency. Thus, the moving part can for example be moved periodically, for example quarterly, manually. Alternatively, an electric motor can be provided to position the movable portion relative to the fixed portion under the control of a programmed control unit. For example, the control unit automatically adjusts this position around the horizontal axis from a location longitude data and an internal clock.
Avantageusement, ledit tube présente un diamètre interne d'au moins 15 mm. De préférence, ledit diamètre interne est d'au moins 35 mm.  Advantageously, said tube has an internal diameter of at least 15 mm. Preferably, said internal diameter is at least 35 mm.
Dans ce cas, on peut admettre un écart de quelques degrés entre l'orientation effective du réflecteur autour de l'axe focal et son orientation optimale. Il n'est donc pas nécessaire d'utiliser un moteur et un dispositif de commande permettant de réaliser une rotation continue et précise.  In this case, it is possible to admit a difference of a few degrees between the effective orientation of the reflector around the focal axis and its optimal orientation. It is therefore not necessary to use a motor and a control device to achieve a continuous and accurate rotation.
Selon un mode de réalisation, le capteur solaire comprend un moteur apte à faire tourner ledit réflecteur autour dudit axe focal.  According to one embodiment, the solar collector comprises a motor adapted to rotate said reflector about said focal axis.
Avantageusement, ledit moteur est fixé à ladite partie mobile, ledit moteur étant apte à faire tourner ledit réflecteur par rapport à ladite partie mobile.  Advantageously, said motor is fixed to said movable part, said motor being able to rotate said reflector with respect to said movable part.
De préférence, le capteur solaire comprend un dispositif de commande apte à commander le moteur pour faire tourner le réflecteur. Le dispositif de commande peut par exemple faire tourner le moteur progressivement en cours de journée, en fonction de l'heure, et repositionner le réflecteur selon une orientation initiale en fin de journée.  Preferably, the solar collector comprises a control device adapted to control the motor to rotate the reflector. The control device can for example rotate the motor gradually during the day, depending on the time, and reposition the reflector in an initial orientation at the end of the day.
Selon un mode de réalisation, le capteur solaire comprend un capteur de luminosité, ledit dispositif de commande étant apte à commander le moteur en fonction d'un signal provenant dudit capteur de luminosité.  According to one embodiment, the solar sensor comprises a brightness sensor, said control device being able to control the motor based on a signal from said brightness sensor.
Le capteur de luminosité permet un réglage fin de l'orientation du réflecteur, à partir d'une orientation déterminée en fonction de l'heure.  The brightness sensor allows a fine adjustment of the orientation of the reflector, from a direction determined according to the time.
Selon un mode de réalisation, le capteur solaire comprend au moins un capteur de température apte à mesurer la température d'un fluide circulant dans ledit tube.  According to one embodiment, the solar collector comprises at least one temperature sensor capable of measuring the temperature of a fluid flowing in said tube.
Le signal provenant du capteur de température peut être utilisé par le dispositif de commande pour commander une pompe faisant circuler le fluide et/ou le moteur. Cela permet, entre autres, d'éviter une surchauffe.  The signal from the temperature sensor may be used by the controller to control a pump for circulating the fluid and / or the motor. This allows, among other things, to avoid overheating.
Brève description des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins : Brief description of the figures The invention will be better understood, and other objects, details, features and advantages thereof will appear more clearly in the following description of a particular embodiment of the invention, given solely for illustrative purposes and not limiting, with reference to the accompanying drawings. On these drawings:
- La figure 1 est une vue en perspective d'un capteur solaire selon un mode de réalisation de l'invention,  FIG. 1 is a perspective view of a solar collector according to one embodiment of the invention,
- La figure 2 est une vue en coupe du réflecteur du capteur solaire de la figure 1  FIG. 2 is a sectional view of the reflector of the solar collector of FIG.
Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention  Detailed description of an embodiment of the invention
Le capteur solaire 1 comprend un bâti 2, un réflecteur 7 et un tube 8. Il est destiné à chauffer un fluide caloporteur circulant dans le tube 8. Le capteur solaire 1 est par exemple placé au fond du jardin d'une habitation et ne nécessite donc pas de modification de la toiture. Il est relié au chauffe-eau de l'habitation. Ainsi, le fluide caloporteur chauffé peut à son tour chauffer de l'eau sanitaire dans le chauffe- eau domestique. Bien entendu, le capteur solaire 1 peut convenir pour d'autres applications.  The solar collector 1 comprises a frame 2, a reflector 7 and a tube 8. It is intended to heat a coolant circulating in the tube 8. The solar collector 1 is for example placed at the bottom of the garden of a dwelling and does not require therefore no modification of the roof. It is connected to the water heater of the house. Thus, the heated heat transfer fluid can in turn heat domestic water in the domestic water heater. Of course, the solar collector 1 may be suitable for other applications.
Le bâti 2 présente une partie fixe et une partie mobile.  The frame 2 has a fixed part and a movable part.
La partie fixe est destinée à reposer sur une surface plane, par exemple le sol, un toit horizontal ou un toit incliné. Dans l'exemple représenté, la partie fixe comprend quatre pieds 3 portant un cadre 4 de forme rectangulaire, et deux arceaux 5 fixés au cadre 4. En variante, la forme de la partie fixe peut être adaptable à la situation, par exemple à l'inclinaison du toit.  The fixed part is intended to rest on a flat surface, for example the ground, a horizontal roof or an inclined roof. In the example shown, the fixed part comprises four feet 3 carrying a frame 4 of rectangular shape, and two arches 5 fixed to the frame 4. Alternatively, the shape of the fixed part may be adaptable to the situation, for example to the tilting of the roof.
La partie mobile comprend un cadre 6 de forme rectangulaire. Comme le montre la figure 1, le petit côté inférieur du cadre 6 est relié à un petit côté du cadre 4, et le petit côté supérieur du cadre 6 est relié aux arceaux 5. Le cadre 6 peut pivoter par rapport à la partie fixe du bâti 2 autour d'un axe B horizontal, le petit côté supérieur du cadre 6 coulissant par rapport aux arceaux 5. Un mécanisme de verrouillage (non représenté) permet de fixer le cadre 6 dans une position désirée.  The movable part comprises a frame 6 of rectangular shape. As shown in FIG. 1, the small lower side of the frame 6 is connected to a short side of the frame 4, and the small upper side of the frame 6 is connected to the arches 5. The frame 6 can pivot relative to the fixed part of the frame frame 2 about a horizontal axis B, the small upper side of the frame 6 sliding relative to the arches 5. A locking mechanism (not shown) makes it possible to fix the frame 6 in a desired position.
Le réflecteur 7 est relié au cadre 6. Il présente une paroi 9 réfléchissante concave s'étendant parallèlement à un axe A, et deux parois d'extrémité 10. L'axe A est orthogonal à l'axe B. Comme le montre la figure 2, la paroi 9 présente une section parabolique. De plus, on peut voir sur cette figure que le foyer de la parabole est situé à une hauteur inférieure à la hauteur de ses extrémités 15. Autrement dit, le foyer est situé à l'intérieur de la parabole. L'axe A précité passe par le foyer de la parabole et est donc l'axe focal A de la paroi 9. L'axe A passe donc à l'intérieure d'une courbe comprenant la parabole et un segment de droite 16 reliant les extrémités 15 la parabole. The reflector 7 is connected to the frame 6. It has a concave reflecting wall 9 extending parallel to an axis A, and two end walls 10. The axis A is orthogonal to the axis B. As shown in Figure 2, the wall 9 has a parabolic section. In addition, it can be seen in this figure that the focus of the dish is located at a height less than the height of its ends 15. In other words, the focus is located inside the parabola. The aforementioned axis A passes through the focus of the parabola and is therefore the focal axis A of the wall 9. The axis A therefore passes inside a curve comprising the parabola and a line segment 16 connecting the ends 15 the parable.
Le tube 8 est fixe par rapport au cadre 6. Il s'étend le long de l'axe A. Une pompe et deux flexibles (non représentés) sont reliés à ses extrémités pour faire circuler le fluide caloporteur.  The tube 8 is fixed relative to the frame 6. It extends along the axis A. A pump and two hoses (not shown) are connected at its ends to circulate the coolant.
Le réflecteur 7 est mobile en rotation par rapport au cadre 6. Plus précisément, le réflecteur 7 peut tourner autour de l'axe A grâce à deux paliers (non représentés) reliant les parois d'extrémité 10 au cadre 6, au niveau de l'axe A.  The reflector 7 is rotatable relative to the frame 6. More precisely, the reflector 7 can rotate about the axis A by means of two bearings (not shown) connecting the end walls 10 to the frame 6, at the level of the axis A.
Le capteur solaire 1 comprend aussi un moteur (non représenté) fixé à une plaque de support 11 solidaire du cadre 6. Le moteur permet de faire tourner le réflecteur 7 par rapport au cadre 6. Un dispositif de commande (non représenté) est relié au moteur et à la pompe et permet de faire fonctionner le capteur solaire 1.  The solar collector 1 also comprises a motor (not shown) fixed to a support plate 11 integral with the frame 6. The motor makes it possible to turn the reflector 7 with respect to the frame 6. A control device (not shown) is connected to the motor and pump and allows the solar collector to operate 1.
Dans un mode de réalisation, le capteur solaire 1 peut aussi comprendre un capteur de luminosité et/ou deux capteurs de températures aptes à mesurer la température du fluide à l'entrée et à Ia sortie du tube 8.  In one embodiment, the solar collector 1 may also comprise a brightness sensor and / or two temperature sensors able to measure the temperature of the fluid at the inlet and at the outlet of the tube 8.
Comme, en fonctionnement, le tube 8 peut atteindre une température élevée, on peut prévoir un tube de protection transparent, qui entoure le tube 8 à distance. En variante, on peut prévoir une plaque transparente sur la face ouverte du réflecteur 7, par exemple en polycarbonate. Ainsi, on limite les risques de contact avec le tube 8.  Since, in operation, the tube 8 can reach a high temperature, it is possible to provide a transparent protection tube, which surrounds the tube 8 at a distance. Alternatively, there may be a transparent plate on the open face of the reflector 7, for example polycarbonate. Thus, it limits the risk of contact with the tube 8.
Le fonctionnement du capteur solaire 1 est le suivant.  The operation of the solar collector 1 is as follows.
Le capteur solaire 1 est placé dans un endroit exposé au soleil, par exemple au fond d'un jardin ou sur un toit. Si le réflecteur 7 est orienté correctement, les rayons du soleil sont réfléchis vers le tube 8, dans lequel a lieu une conversion énergétique qui chauffe le fluide caloporteur circulant dans le tube 8.  The solar collector 1 is placed in a place exposed to the sun, for example at the bottom of a garden or on a roof. If the reflector 7 is oriented correctly, the sun's rays are reflected towards the tube 8, in which an energy conversion takes place which heats the coolant circulating in the tube 8.
Ceci est illustré par la figure 2 qui représente la section de la paroi 9. Cette section présente la forme d'une parabole. Le tube 8 passe par le foyer de la parabole. This is illustrated in Figure 2 which shows the section of the wall 9. This section has the shape of a parabola. The tube 8 passes through the focus of the dish.
Sur la figure 2, un rayon incident 12 est réfléchi par la paroi 9 au niveau du point 13. Le rayon réfléchi 14 est dirigé vers le tube 8 car le rayon incident 12 est parallèle à l'axe y. In FIG. 2, an incident ray 12 is reflected by the wall 9 at the point 13. The reflected ray 14 is directed towards the tube 8 because the incident ray 12 is parallel to the y axis.
La figure 2 représente donc une situation optimale. En pratique, selon l'orientation du réflecteur 7 par rapport au soleil, les rayons incidents ne sont pas nécessairement parallèles à l'axe y. Toutefois, le capteur solaire 1 permet une rotation du capteur solaire 7 autour de l'axe A et autour de l'axe B, pour être au plus proche de cette situation optimale.  Figure 2 represents an optimal situation. In practice, depending on the orientation of the reflector 7 with respect to the sun, the incident rays are not necessarily parallel to the y axis. However, the solar collector 1 allows a rotation of the solar collector 7 around the axis A and around the axis B, to be closer to this optimal situation.
La position angulaire du réflecteur 7, autour de l'axe B, a une influence relativement limitée sur le rendement du capteur solaire 1. Idéalement, l'axe A devrait être perpendiculaire aux rayons du soleil. En pratique, on peut admettre un écart de 15° sans diminution inacceptable du rendement. Ainsi, il n'est pas nécessaire de changer l'inclinaison du cadre 6 lors du fonctionnement quotidien du capteur solaire 1. Par exemple, cette inclinaison est réglée lors de l'installation du capteur solaire 1, en fonction de la longitude où est installé le capteur solaire 1. Puis, cette inclinaison peut être changée périodiquement, par exemple tous les trois mois, pour tenir compte de la variation de la hauteur du soleil en fonction des saisons. Pour cela, un opérateur fait coulisser le petit côté supérieur du cadre 6 par rapport aux arceaux 5, avant de le fixer dans une nouvelle position. Le mécanisme de verrouillage permet par exemple de fixer le cadre 6 selon trois inclinaisons déterminées, correspondant respectivement à une orientation de l'axe A à 30°, 45° et 60° par rapport à l'horizontal. En variante, le mécanisme de verrouillage ou une motorisation électrique permet un réglage continu.  The angular position of the reflector 7, around the axis B, has a relatively limited influence on the efficiency of the solar collector 1. Ideally, the axis A should be perpendicular to the sun's rays. In practice, a deviation of 15 ° can be allowed without an unacceptable decrease in yield. Thus, it is not necessary to change the inclination of the frame 6 during the daily operation of the solar collector 1. For example, this inclination is adjusted during the installation of the solar collector 1, depending on the longitude where is installed the solar collector 1. Then, this inclination can be changed periodically, for example every three months, to take into account the variation of the height of the sun according to the seasons. For this, an operator slides the small upper side of the frame 6 relative to the arches 5, before setting it in a new position. The locking mechanism makes it possible, for example, to fix the frame 6 according to three determined inclinations corresponding respectively to an orientation of the axis A at 30 °, 45 ° and 60 ° with respect to the horizontal. Alternatively, the locking mechanism or an electric motor allows continuous adjustment.
La position angulaire du réflecteur 7, autour de l'axe A, a elle une influence plus importante sur le rendement du capteur solaire 1. En effet comme on peut le déduire de la figure 2, une mauvaise orientation conduit le rayon réfléchi 14 à passer à côté du foyer. On peut admettre un certain écart tout en conservant un rendement acceptable, car le tube 8 présente un diamètre non nul et intercepte donc les rayons passant à proximité du foyer. L'écart admissible dépend notamment du diamètre interne du tube 8. Il peut être par exemple de 3.25°, dans un cas particulier de dimensionnement du capteur solaire 1. Comme l'orientation azimutale du soleil varie de 15° par heure, il apparaît important de faire pivoter le réflecteur 7 autour de l'axe A pour suivre l'orientation du soleil en cours de journée. Pour cela, le dispositif de commande précité commande le moteur pour faire tourner le réflecteur 7 progressivement, en fonction de l'heure. En fin de journée, le réflecteur 7 est replacé en position initiale pour le lendemain. Théoriquement, le moteur devrait faire tourner le réflecteur 7 continûment, de 15° par heure. Cependant, comme on peut admettre un écart de quelque degré entre l'orientation effective et l'orientation optimale du réflecteur 7, le moteur peut être commandé pour faire tourner le réflecteur de quelques degrés périodiquement, par exemple de 3,75° tous les quarts d'heure. The angular position of the reflector 7, around the axis A, has a greater influence on the efficiency of the solar collector 1. As can be deduced from FIG. 2, an incorrect orientation causes the reflected ray 14 to pass through. next to the fireplace. One can admit a certain deviation while maintaining an acceptable yield, because the tube 8 has a non-zero diameter and thus intercepts the rays passing near the home. The permissible deviation depends in particular on the internal diameter of the tube 8. It may be, for example, 3.25 °, in a particular case of sizing of the solar collector 1. Since the azimuthal orientation of the sun varies by 15 ° per hour, it appears important to rotate the reflector 7 about the axis A to follow the orientation of the sun during the day. For this, the aforementioned control device controls the motor to rotate the reflector 7 progressively, depending on the time. At the end of the day, the reflector 7 is returned to the initial position for the next day. Theoretically, the motor should rotate the reflector 7 continuously, 15 ° per hour. However, since it is possible to admit a difference of some degree between the effective orientation and the optimal orientation of the reflector 7, the motor can be controlled to rotate the reflector a few degrees periodically, for example 3.75 ° every quarter time.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de commande utilise le signal provenant du capteur de luminosité pour effectuer un réglage fin autour de la position prédéterminée en fonction de l'heure.  In one embodiment, the controller uses the signal from the brightness sensor to fine tune around the predetermined position as a function of time.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de commande commande la pompe pour modifier la vitesse de circulation du fluide caloporteur dans le tube 8, en fonction de la température d'entrée et/ou de sortie. Cela permet d'adapter le débit à l'ensoleillement et d'éviter une surchauffe. Dans le même but, en cas de température excessive, le dispositif de commande peut commander le moteur pour faire tourner le réflecteur 7 de manière à le protéger du soleil.  In one embodiment, the control device controls the pump to change the flow rate of the heat transfer fluid in the tube 8, depending on the inlet and / or outlet temperature. This allows to adapt the flow to the sun and to avoid overheating. For the same purpose, in case of excessive temperature, the control device can control the motor to rotate the reflector 7 so as to protect it from the sun.
Comme le réflecteur 7 doit pivoter et que le tube 8 est fixe par rapport au cadre 6, la masse à mettre en rotation n'est pas élevée. Un couple moteur élevé n'est donc pas nécessaire et le moteur peut être un moteur de faible puissance. Par exemple, le moteur peut être un moteur électrique alimenté en 24 V continu, d'une faible puissance (par exemple de 12 W), associé à un réducteur.  Since the reflector 7 must pivot and the tube 8 is fixed relative to the frame 6, the mass to be rotated is not high. A high engine torque is not necessary and the engine can be a low power engine. For example, the motor may be an electric motor powered by 24 V DC, low power (for example 12 W), associated with a gearbox.
Grâce à la possibilité de double orientation du réflecteur 7, le capteur solaire Thanks to the possibility of double orientation of the reflector 7, the solar collector
1 présente un bon rendement sans être très encombrant. Par exemple, le bâti 2 peut occuper une surface au sol de maximum 2 m2, et le capteur solaire 1 peut fournir suffisamment de chaleur pour satisfaire les besoins d'eau chaude d'une habitation unifamiliale. Le capteur solaire 1 peut donc être dimensionné pour une application domestique. 1 has a good performance without being very bulky. For example, the frame 2 can occupy a floor area of up to 2 m 2 , and the solar collector 1 can provide enough heat to meet the hot water needs of a single-family dwelling. The solar collector 1 can therefore be sized for a domestic application.
Selon un exemple de dimensionnement, le bâti 2 est réalisé en aluminium et le cadre 4 a pour dimension 0.6 m x 1.5 m. Le réflecteur 7 présente une longueur de According to an example of dimensioning, the frame 2 is made of aluminum and the frame 4 has a dimension of 0.6 m × 1.5 m. The reflector 7 has a length of
2 m. Le tube 8 est réalisé en matériau transparent et présente une longueur de 2 m. L'écart admissible entre l'orientation effective du réflecteur 7 et l'orientation optimale autour de l'axe A5 sans baisse inacceptable du rendement, a été déterminé avec un tel dimensionnement Pour un diamètre interne du tube 8 de 26 mm, 36 mm ou 46 mm, l'écart admissible est respectivement de 0.2°, 3.25° et 4.5°. Le tube 8 présente donc de préférence un diamètre interne d'au moins 35 mm. Un tel diamètre présente en outre l'avantage d'éviter les turbulences dans le fluide caloporteur. 2 m. The tube 8 is made of transparent material and has a length of 2 m. The allowable difference between the effective orientation of the reflector 7 and the optimum orientation around the axis A 5 without unacceptable drop in efficiency, has been determined with such a dimensioning For an internal diameter of the tube 8 of 26 mm, 36 mm or 46 mm, the permissible deviation is respectively 0.2 °, 3.25 ° and 4.5 °. The tube 8 therefore preferably has an internal diameter of at least 35 mm. Such a diameter has the further advantage of avoiding turbulence in the coolant.
En fonctionnement, le tube transparent 8 contient un fluide caloporteur capable de s'échauffer en volume par absorption du rayonnement solaire. De nombreux fluides absorbants peuvent convenir pour cela. De préférence, le fluide est choisi de manière adaptée à la taille du tube pour pouvoir absorber sensiblement toute la puissance du rayonnement solaire réfléchi sur le tube par le réflecteur 7. Pour cela, le produit du diamètre du tube 8 par l'absorptivité énergétique du fluide dans le spectre du rayonnement solaire doit être suffisamment élevé. Inversement, ce produit ne doit pas être trop élevé pour que l'échauffement du fluide puisse être relativement homogène dans toute la section du tube. Un critère de sélection convenable est d'obtenir un produit compris entre 1 et 10, de préférence proche de 3.  In operation, the transparent tube 8 contains a heat transfer fluid capable of heating up in volume by absorption of solar radiation. Many absorbent fluids may be suitable for this purpose. Preferably, the fluid is chosen in a manner adapted to the size of the tube to be able to absorb substantially all the power of the solar radiation reflected on the tube by the reflector 7. For this, the product of the diameter of the tube 8 by the energy absorbency of the fluid in the spectrum of solar radiation must be sufficiently high. Conversely, this product should not be too high for the heating of the fluid can be relatively homogeneous throughout the section of the tube. A suitable selection criterion is to obtain a product of between 1 and 10, preferably close to 3.
Ainsi, pour un tube de diamètre supérieur ou égal à 35 mm, le fluide choisi présente de préférence une absorptivité énergétique moyenne dans le spectre du rayonnement solaire supérieure ou égale à 0,5 cm"1. Thus, for a tube of diameter greater than or equal to 35 mm, the selected fluid preferably has an average energy absorbency in the spectrum of solar radiation greater than or equal to 0.5 cm -1 .
Pour éviter la turbulence, la vitesse de l'écoulement dans le tube 8 ne doit pas dépasser un certain seuil. Par exemple, pour un tube de diamètre interne égal à 35 mm, une plage de vitesse satisfaisante est comprise entre 0 et environ 0,4 ms"1. Cette plage correspond à un débit volumique compris entre 0 et 15001/h environ. To avoid turbulence, the velocity of the flow in the tube 8 must not exceed a certain threshold. For example, for a tube of internal diameter equal to 35 mm, a satisfactory speed range is between 0 and about 0.4 ms -1 This corresponds to a volume flow rate of between approximately 0 and 1500 l / h.
Pour un niveau d'ensoleillement donné, il existe une relation entre le débit volumique de fluide dans le tube 8, la longueur du tube 8, et réchauffement du fluide dans le capteur solaire 1. Pour le dimensionnement du tube 8 et du réflecteur 7, une longueur inférieure à 4m peut être préférée pour limiter l'emprise au vent du capteur For a given level of sunshine, there is a relation between the volume flow rate of fluid in the tube 8, the length of the tube 8, and heating of the fluid in the solar collector 1. For the dimensioning of the tube 8 and the reflector 7, a length of less than 4m may be preferred to limit the wind extent of the sensor
1. Une longueur de 2m s'est avérée satisfaisante pour une installation domestique destinée à la production d'eau chaude sanitaire. Dans une telle application, si le ballon d'eau chaude doit être maintenu à par exemple 800C, on a constaté que la température du fluide en sortie du capteur solaire devait être supérieure de quelques degrés à cette consigne, par exemple entre 85°C et 900C compte tenu des pertes pouvant exister dans le circuit de fluide caloporteur entre le capteur solaire et le ballon d'eau chaude. En effet, le ballon d'eau chaude peut être typiquement éloigné d'une ou quelques dizaines de mètres. Lorsque le fluide caloporteur est aqueux, une température inférieure à 1000C est de préférence maintenue pour conserver une phase entièrement liquide. 1. A length of 2m has proved satisfactory for a domestic installation intended for the production of domestic hot water. In such an application, if the hot water tank must be maintained at, for example, 80 ° C., it has been found that the temperature of the fluid at the outlet of the solar collector must be a few degrees higher than this setpoint, for example between 85 ° C. C and 90 0 C given the losses may exist in the coolant circuit between the solar collector and the hot water tank. Indeed, the hot water tank can be typically a distance of a few tens of meters. When the coolant is aqueous, a temperature below 100 0 C is preferably maintained to maintain a fully liquid phase.
Pour la réalisation du tube transparent 8, des critères pertinents sont la solidité mécanique, la transparence au rayonnement solaire, l'isolation thermique par conduction et la dilatation thermique. A cet égard, le choix du verre de borosilicate est avantageux. En particulier, ce verre présente une transparence élevée dans le proche infrarouge. Pour la tenue mécanique d'un tube de borosilicate d'une longueur de 2 m, une épaisseur de paroi 1,5 mm à 2,5 mm peut être choisie.  For the realization of the transparent tube 8, relevant criteria are mechanical strength, transparency to solar radiation, thermal insulation by conduction and thermal expansion. In this respect, the choice of borosilicate glass is advantageous. In particular, this glass has a high transparency in the near infrared. For the mechanical strength of a borosilicate tube with a length of 2 m, a wall thickness of 1.5 mm to 2.5 mm can be chosen.
D'autres matières transparentes peuvent être envisagées pour le tube 8, par exemple les polycarbonates. Toutefois, cette matière présente une dilation thermique élevée, par exemple 5 fois plus grande qu'un bâti en aluminium, ce qui oblige à prévoir des dispositifs de compensation.  Other transparent materials may be envisaged for the tube 8, for example the polycarbonates. However, this material has a high thermal expansion, for example 5 times larger than an aluminum frame, which requires to provide compensation devices.
Un fluide caloporteur pouvant être utilisé dans le tube transparent 8 est une suspension de particules diffusantes dans un liquide modérément absorbant. Un tel fluide est décrit dans la demande PCT/FR2010/051293 déposée le 24 juin 2010 qui est incorporée ici par référence.  A heat transfer fluid that can be used in the transparent tube 8 is a suspension of diffusing particles in a moderately absorbent liquid. Such a fluid is described in application PCT / FR2010 / 051293 filed June 24, 2010 which is incorporated herein by reference.
Le dispositif de commande précité peut être réalisé sous différentes formes, de manière unitaire ou distribuée, au moyen de composants matériels et/ou logiciels. Des composants matériels utilisables sont les circuits intégrés spécifiques ASIC, les réseaux logiques programmables FPGA ou les microprocesseurs. Des fonctions de ce dispositif de commande peuvent notamment être :  The aforementioned control device can be realized in different forms, unitarily or distributed, by means of hardware and / or software components. Useful hardware components are ASIC specific integrated circuits, FPGA programmable logic networks or microprocessors. Functions of this control device can in particular be:
- Réglage d'inclinaison (site) du cadre 6 du bâti par rapport au sol, en fonction d'une horloge interne,  - Tilt adjustment (site) of the frame 6 of the frame relative to the ground, according to an internal clock,
- Réglage de position (azimuth) du réflecteur 7 en fonction d'une horloge interne,  - Position adjustment (azimuth) of the reflector 7 according to an internal clock,
Sécurité active en cas de surchauffe du fluide caloporteur, - Démarrage et arrêt automatique de la pompe de circulation du fluide caloporteur en fonction de l'écart entre la température dans le tube 8 et une consigne. L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L'usage de l'article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments ou étapes. Active safety in the event of overheating of the coolant, - Automatic start and stop of the coolant circulation pump according to the difference between the temperature in the tube 8 and a setpoint. The use of the verb "to include", "to understand" or "to include" and its conjugated forms does not exclude the presence of other elements or steps other than those set out in a claim. The use of the indefinite article "a" or "an" for an element or a step does not exclude, unless otherwise stated, the presence of a plurality of such elements or steps.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.  In the claims, any reference sign in parentheses can not be interpreted as a limitation of the claim.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.  Although the invention has been described in connection with a particular embodiment, it is obvious that it is not limited thereto and that it comprises all the technical equivalents of the means described and their combinations if they are within the scope of the invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Capteur solaire (1) comprenant un bâti (2), un réflecteur (7) de section parabolique et s'étendant parallèlement à un axe focal (A), et un tube (8) apte à être relié à deux tuyaux flexibles à ses deux extrémités pour faire circuler un fluide caloporteur à travers ledit tube, ledit tube étant agencé le long de l'axe focal (A) dudit réflecteur, dans lequel ledit réflecteur est mobile en rotation par rapport au bâti, autour dudit axe focal, et ledit axe focal passe à l'intérieur d'une courbe comprenant ladite section parabolique et un segment de droite reliant les extrémités (15) de ladite section parabolique, caractérisé par le fait que ledit tube est réalisé en matériau transparent et présente un diamètre interne d'au moins 15 mm.  1. Solar collector (1) comprising a frame (2), a reflector (7) of parabolic section and extending parallel to a focal axis (A), and a tube (8) adapted to be connected to two flexible hoses. both ends for circulating a coolant through said tube, said tube being arranged along the focal axis (A) of said reflector, wherein said reflector is rotatable relative to the frame, about said focal axis, and said focal axis passes inside a curve comprising said parabolic section and a line segment connecting the ends (15) of said parabolic section, characterized in that said tube is made of transparent material and has an internal diameter of at least 15 mm.
2. Capteur solaire selon la revendication 1, dans lequel le tube présente un diamètre interne d'au moins 35 mm.  Solar collector according to claim 1, wherein the tube has an internal diameter of at least 35 mm.
3. Capteur solaire selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le tube présente une longueur inférieure à 4 m.  3. Solar collector according to claim 1 or 2, wherein the tube has a length less than 4 m.
4. Capteur solaire selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le matériau transparent est du boro silicate.  4. Solar collector according to one of claims 1 to 3, wherein the transparent material is boro silicate.
5. Capteur solaire selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le tube présente une section interne circulaire.  5. Solar collector according to one of claims 1 to 4, wherein the tube has a circular inner section.
6. Capteur solaire selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le bâti comprend une partie fixe destinée à être posée sur une surface de support, et une partie mobile (6), ladite partie mobile étant apte à pivoter par rapport à ladite partie fixe autour d'un axe horizontal (B), ledit tube étant fixe par rapport à ladite partie mobile, ledit réflecteur étant relié à ladite partie mobile de manière mobile en rotation.  6. Solar collector according to one of claims 1 to 5, wherein the frame comprises a fixed part intended to be placed on a support surface, and a movable part (6), said movable part being able to pivot relative to said part fixed around a horizontal axis (B), said tube being fixed with respect to said movable part, said reflector being connected to said movable part in a rotational manner.
7. Capteur solaire selon la revendication 6, dans lequel ledit axe focal est orthogonal audit axe horizontal.  The solar sensor of claim 6, wherein said focal axis is orthogonal to said horizontal axis.
8. Capteur solaire selon la revendication 6 ou 7, comprenant un moteur apte à faire tourner ledit réflecteur autour dudit axe focal.  8. solar collector according to claim 6 or 7, comprising a motor adapted to rotate said reflector about said focal axis.
9. Capteur solaire selon la revendication 8, dans lequel ledit moteur est fixé à ladite partie mobile, ledit moteur étant apte à faire tourner ledit réflecteur par rapport à ladite partie mobile. 9. Solar collector according to claim 8, wherein said motor is fixed to said movable part, said motor being able to rotate said reflector relative to said movable part.
10. Capteur solaire selon la revendication 8 ou 9, comprenant un dispositif de commande apte à commander le moteur pour faire tourner le réflecteur en cours de journée et repositionner le réflecteur selon une orientation initiale en fin de journée. 10. A solar sensor according to claim 8 or 9, comprising a control device adapted to control the motor to rotate the reflector during the day and reposition the reflector in an initial orientation at the end of the day.
11. Capteur solaire selon la revendication 10, comprenant un capteur de luminosité, ledit dispositif de commande étant apte à commander le moteur en fonction d'un signal provenant dudit capteur de luminosité.  11. The solar sensor as claimed in claim 10, comprising a brightness sensor, said control device being able to control the motor based on a signal from said brightness sensor.
12. Capteur solaire selon l'une des revendications 1 à 11, comprenant au moins un capteur de température apte à mesurer la température d'un fluide circulant dans ledit tube.  12. Solar collector according to one of claims 1 to 11, comprising at least one temperature sensor capable of measuring the temperature of a fluid flowing in said tube.
13. Capteur solaire selon l'une des revendications 1 à 12, comprenant une plaque de protection transparente qui recouvre ledit tube (8).  13. Solar collector according to one of claims 1 to 12, comprising a transparent protective plate which covers said tube (8).
14. Procédé pour produire un fluide chaud avec un capteur solaire selon l'une des revendications 1 à 13, comprenant :  A method for producing a hot fluid with a solar collector according to one of claims 1 to 13, comprising:
exposer le capteur solaire (1) à la lumière solaire, expose the solar collector (1) to sunlight,
faire circuler dans le tube (8) un fluide caloporteur présentant une absorptîvité énergétique supérieure à 1 cm"1 pour la lumière solaire. circulating in the tube (8) a heat transfer fluid having an energy absorptivity greater than 1 cm -1 for sunlight.
15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel le fluide caloporteur est chauffé à une température inférieure à 1000C. 15. The method of claim 14, wherein the coolant is heated to a temperature below 100 0 C.
16. Procédé selon la revendication 14 ou 15, dans lequel le fluide caloporteur circule dans le tube (8) à une vitesse inférieure à 0,5 ms"1. 16. The method of claim 14 or 15, wherein the coolant flows in the tube (8) at a speed less than 0.5 ms -1 .
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