FR2978298A1

FR2978298A1 - Photovoltaic and thermal energy production module for electrical and thermal energy production installation utilized for warm water production, has heat storage unit placed relative to plate zone, where air circulates among walls and unit

Info

Publication number: FR2978298A1
Application number: FR1156527A
Authority: FR
Inventors: Frederic Duong
Original assignee: Suez Environnement SAS
Current assignee: Suez International SAS
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2013-01-25
Anticipated expiration: 2031-07-19
Also published as: FR2978298B1

Abstract

The module (M1) has a housing (1) comprising a wall (2) exposed to solar radiation, and includes a photovoltaic panel (3) and a transparent or translucent plate (4), which allows passage of light. Another wall is spaced from an inner surface of the former wall, where inner face of the latter wall is dark. A heated air outlet (7) is located on a side opposite to an air inlet. A heat storage unit (S) includes a mass heat capacity greater than that of the latter wall (5), and is placed relative to a zone of the plate, where air circulates in space among the walls and the heat storage unit.

Description

MODULE DE PRODUCTION D'ENERGIE PHOTOVOLTAIQUE ET THERMIQUE A PARTIR DU RAYONNEMENT SOLAIRE, ET INSTALLATION EQUIPEE DE TELS MODULES. MODULE FOR PRODUCING PHOTOVOLTAIC AND THERMAL ENERGY FROM SOLAR RADIATION, AND INSTALLATION EQUIPPED WITH SUCH MODULES.

L'invention est relative à un module de production d'énergie photovoltaïque et thermique à partir du rayonnement solaire, du genre de ceux qui comprennent un caisson comportant : - une première paroi exposée au rayonnement solaire, et constituée pour partie i o d'un panneau photovoltaïque et, pour une autre partie, d'une plaque qui laisse passer la lumière, en particulier une plaque transparente ou translucide, - au moins une deuxième paroi écartée de la surface intérieure de la première paroi, la face interne de cette deuxième paroi étant sombre, - une entrée pour de l'air frais en vue d'une circulation d'air à l'intérieur du 15 caisson entre la paroi externe équipée de cellules photovoltaïques et la paroi interne qui capte les rayons solaires et les transforme en rayonnement infrarouge (chaleur), - et une sortie pour l'air réchauffé située du côté opposé à l'entrée d'air. US 6018123 montre un module de production d'énergie de ce genre. 20 II est souhaitable d'améliorer la production d'énergie thermique, sous forme d'air réchauffé, en particulier pendant les heures où le rayonnement solaire est faible ou nul, notamment la nuit, et d'améliorer la production d'énergie électrique provenant du panneau photovoltaïque. L'invention a pour but, surtout, de fournir un module de production 25 d'énergie du genre défini précédemment qui permet d'obtenir les améliorations évoquées ci-dessus. Selon l'invention, un module de production d'énergie à partir du rayonnement solaire, du genre défini précédemment, est caractérisé en ce qu' un moyen de stockage de chaleur ayant une capacité thermique massique 30 supérieure à celle de la deuxième paroi est disposé en regard d'au moins une zone de la plaque, et en ce que l'air circule dans l'espace compris entre, d'une part, la première paroi, et, d'autre part, la deuxième paroi et le moyen de stockage de chaleur. Le moyen de stockage de chaleur qui a accumulé de la chaleur 35 pendant les heures où le soleil rayonne restitue cette chaleur longtemps après la fin du rayonnement solaire, notamment pendant la nuit. Ce moyen de stockage permet ainsi d'étaler sur plusieurs heures la production d'air réchauffé à une température souhaitée, et d'écrêter le pic de rayonnement solaire. The invention relates to a module for producing photovoltaic and thermal energy from solar radiation, of the kind comprising a box comprising: a first wall exposed to solar radiation, and constituted in part by a panel photovoltaic and, for another part, a light-transmitting plate, in particular a transparent or translucent plate, at least one second wall spaced apart from the inner surface of the first wall, the inner face of this second wall being dark, - an inlet for fresh air for air circulation inside the caisson between the outer wall equipped with photovoltaic cells and the inner wall which captures the sun's rays and transforms them into infrared radiation (heat), - and an outlet for the heated air located on the opposite side to the air inlet. US 6018123 shows a power generation module of this kind. It is desirable to improve the production of heat energy, in the form of heated air, particularly during hours when solar radiation is low or zero, especially at night, and to improve the production of electrical energy from photovoltaic panel. The object of the invention is, above all, to provide an energy production module of the kind defined previously which makes it possible to obtain the improvements mentioned above. According to the invention, a module for producing energy from solar radiation, of the kind defined above, is characterized in that a heat storage means having a heat capacity greater than that of the second wall is arranged facing at least one zone of the plate, and in that the air circulates in the space between, on the one hand, the first wall, and, on the other hand, the second wall and the means of heat storage. The heat storage means which has accumulated heat during the hours when the sun is radiating restores this heat long after the end of solar radiation, especially during the night. This storage means thus allows to spread over several hours the production of heated air at a desired temperature, and to clipping the peak of solar radiation.

En outre, l'air qui circule contre la face interne du panneau photovoltaïque en assure le refroidissement, ce qui contribue à améliorer le rendement des cellules photovoltaïques et la production d'énergie électrique. De préférence, le moyen de stockage de chaleur comporte un matériau qui change de phase ou d'état, avec absorption d'une chaleur latente, à une température comprise entre la température atteinte lorsque le soleil rayonne et celle obtenue en absence du rayonnement solaire, en particulier la nuit, de sorte que la chaleur latente est alors restituée. Le matériau à changement de phase ou d'état peut être constitué par i o un hydrate de sel, en particulier choisi parmi la forme déca-hydratée de sulfate de sodium (ou sel de Glauber), l'acétate trihydrate de sodium, l'hydroxyde de baryum monohydraté ou octohydraté. Le moyen de stockage de chaleur peut comporter, éventuellement en combinaison avec le matériau à changement de phase ou d'état, une masse 15 de matériau à capacité thermique massique supérieure à celle de la deuxième paroi, en particulier une masse de sable humide ou de sol humide mis en oeuvre dans une enveloppe étanche.. De préférence, la face intérieure de la deuxième paroi, et la face du moyen de stockage de chaleur tournée vers la plaque, forment un corps noir, 20 au moins sur une partie. Une isolation thermique est avantageusement prévue sur la face opposée de la deuxième paroi et/ou du moyen de stockage de chaleur. Le caisson peut avoir la forme d'un parallélépipède, en particulier rectangle, dont une grande face constitue la première paroi tournée vers le 25 rayonnement solaire, et dont l'autre grande face correspond à la deuxième paroi, le moyen de stockage de chaleur étant disposé dans le prolongement de la deuxième paroi. Le caisson peut être disposé suivant l'hypoténuse de la section droite en triangle rectangle d'une forme prismatique, la plaque transparente 30 étant disposée vers une extrémité de l'hypoténuse. Le moyen de stockage de chaleur peut être constitué par une masse de matériau, en particulier du sable humide ou du sol humide contenu dans un volume étanche, située dans l'angle opposé du triangle, des éléments conducteurs de la chaleur absorbée par la face interne, de préférence noire, du moyen de stockage plongeant dans la 35 masse de matériau pour transmettre la chaleur captée. L'entrée d'air peut être située en partie basse de la section droite en triangle rectangle, tandis que la masse de matériau du moyen de stockage de chaleur est située dans l'angle supérieur du triangle. In addition, the air flowing against the inner face of the photovoltaic panel ensures cooling, which contributes to improving the performance of photovoltaic cells and the production of electrical energy. Preferably, the heat storage means comprises a material that changes phase or state, with absorption of latent heat, at a temperature between the temperature reached when the sun is shining and that obtained in the absence of solar radiation, especially at night, so that the latent heat is restored. The phase change or state material may be a salt hydrate, particularly selected from the deca-hydrated form of sodium sulfate (or Glauber's salt), sodium acetate trihydrate, hydroxide barium monohydrate or octohydrate. The heat storage means may comprise, optionally in combination with the phase change or state material, a mass of material with a higher heat capacity than the second wall, in particular a mass of wet sand or Moist soil used in a sealed envelope. Preferably, the inner face of the second wall, and the face of the heat storage means facing the plate, form a black body, at least over a portion. Thermal insulation is advantageously provided on the opposite face of the second wall and / or the heat storage means. The box may have the shape of a parallelepiped, in particular a rectangle, a large face of which constitutes the first wall facing the solar radiation, and the other large face of which corresponds to the second wall, the heat storage means being arranged in the extension of the second wall. The box may be disposed along the hypotenuse of the straight section in a right triangle of a prismatic shape, the transparent plate 30 being disposed towards one end of the hypotenuse. The heat storage means may be constituted by a mass of material, in particular damp sand or moist soil contained in a sealed volume, located in the opposite angle of the triangle, conductive elements of heat absorbed by the inner face preferably black, of the storage means immersed in the mass of material to transmit the heat captured. The air inlet may be located in the lower part of the straight section in right triangle, while the mass of material of the heat storage means is located in the upper angle of the triangle.

L'invention est également relative à une installation de production d'électricité et d'énergie thermique, en particulier de production d'eau chaude, comportant au moins un module tel que défini précédemment. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci- dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'exemples de réalisation décrits avec référence aux dessins annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. Sur ces dessins : Fig. 1 est une section transversale verticale d'un module de production d'énergie selon l'invention. Fig. 2 est une section droite d'une variante de réalisation du module de l'invention et Fig. 3 est un diagramme illustrant la variation de l'énergie moyenne rayonnée par le soleil en fonction de l'heure portée en abscisse au cours du mois de juin. En se reportant à Fig. 1 des dessins, on peut voir un module M1 de production d'énergie à partir du rayonnement solaire qui comprend un caisson 1 en forme de parallélépipède, de préférence rectangle. Le caisson 1 comporte une première paroi 2 exposée au rayonnement et constituée pour partie d'un panneau photovoltaïque 3 et, pour une autre partie, d'une plaque 4 qui laisse passer la lumière. La plaque 4 est de préférence transparente, ce terme « transparente » englobant une plaque translucide. La plaque 4 peut être constituée d'une plaque en verre, ou d' un film souple, ou d'une plaque en polycarbonate qui laisse passer un maximum de lumière. La plaque 4 peut avantageusement être constituée de panneaux translucides en polycarbonate double peau. Le panneau 3 est composé de cellules photovoltaïques juxtaposées, opaques, entre lesquelles se trouvent cependant des interstices transparents de sorte qu'une faible partie du rayonnement solaire peut traverser le panneau 3, alors qu'au niveau de la plaque 4 la quasi-totalité du rayonnement solaire traverse cette plaque. Le caisson 2 comporte au moins une deuxième paroi 5 écartée de la surface intérieure de la première paroi. La face interne 5a de la deuxième paroi est sombre, de préférence noire, pour absorber le rayonnement solaire qui pénètre à l'intérieur du module. Une entrée d'air 6 pour de l'air frais est prévue, notamment suivant un côté ouvert du caisson 1. Une sortie d'air 7 est disposée sur un autre côté du caisson pour que l'air entre, circule et sorte du module, comme illustré par les flèches 8.1, 8.2, 8.3. Le module M1 comporte un moyen de stockage de chaleur S ayant une capacité thermique massique supérieure à celle de la paroi 5. Ce moyen de stockage S est disposé en regard d'au moins une zone de la plaque 4, et de préférence en regard de la totalité de la plaque 4 de manière à recevoir le rayonnement solaire représenté par les flèches 9.1, 9.2 qui traversent la plaque 4. Le moyen de stockage S comporte une face intérieure 10 formant corps noir, notamment en étant revêtue d'une couche noire pour absorber un maximum d'énergie lumineuse. L'énergie thermique absorbée est transmise par conduction au moyen de stockage S. La face intérieure 10 du moyen de stockage S est sensiblement coplanaire avec la face 5a de la deuxième paroi 5 ou sensiblement dans son prolongement. Dans l'exemple non limitatif de Fig. 1, le moyen de stockage S est logé dans une partie d'épaisseur réduite de la paroi 5. Une isolation thermique 11 est prévue, au moins au niveau du moyen de stockage S, du côté opposé à la face intérieure 10. Cette isolation thermique 11 peut s'étendre avantageusement sur toute la face externe de la deuxième paroi 5. The invention also relates to an installation for producing electricity and thermal energy, in particular for producing hot water, comprising at least one module as defined above. The invention consists, apart from the arrangements set out above, in a certain number of other arrangements which will be more explicitly discussed below with regard to embodiments described with reference to the accompanying drawings, but which are not in no way limiting. In these drawings: 1 is a vertical cross section of a power generation module according to the invention. Fig. 2 is a cross section of an alternative embodiment of the module of the invention and FIG. 3 is a diagram illustrating the variation of the average energy radiated by the sun as a function of the time taken on the abscissa during the month of June. Referring to Fig. 1 of the drawings, there can be seen a module M1 for producing energy from solar radiation which comprises a box 1 in the form of parallelepiped, preferably rectangle. The casing 1 comprises a first wall 2 exposed to the radiation and consisting partly of a photovoltaic panel 3 and, for another part, a plate 4 which passes light. The plate 4 is preferably transparent, this term "transparent" encompassing a translucent plate. The plate 4 may consist of a glass plate, or a flexible film, or a polycarbonate plate which allows a maximum of light to pass through. The plate 4 may advantageously consist of translucent panels of polycarbonate double skin. The panel 3 is composed of juxtaposed, opaque photovoltaic cells, between which there are, however, transparent interstices so that a small portion of the solar radiation can pass through the panel 3, whereas at the plate 4 almost the entire solar radiation passes through this plate. The casing 2 comprises at least a second wall 5 spaced apart from the inner surface of the first wall. The inner face 5a of the second wall is dark, preferably black, to absorb solar radiation that penetrates inside the module. An air inlet 6 for fresh air is provided, in particular along an open side of the caisson 1. An air outlet 7 is disposed on another side of the caisson so that the air enters, circulates and leaves the module , as illustrated by the arrows 8.1, 8.2, 8.3. The module M1 comprises a heat storage means S having a thermal capacity greater than that of the wall 5. This storage means S is arranged facing at least one zone of the plate 4, and preferably facing the entire plate 4 so as to receive the solar radiation represented by the arrows 9.1, 9.2 which pass through the plate 4. The storage means S has an inner face 10 forming a black body, in particular by being coated with a black layer to absorb a maximum of light energy. The heat energy absorbed is transmitted by conduction to the storage means S. The inner face 10 of the storage means S is substantially coplanar with the face 5a of the second wall 5 or substantially in its extension. In the non-limiting example of FIG. 1, the storage means S is housed in a portion of reduced thickness of the wall 5. A thermal insulation 11 is provided, at least at the storage means S, on the opposite side to the inner face 10. This thermal insulation It can advantageously extend over the entire external face of the second wall 5.

Le moyen de stockage de chaleur S peut comporter un matériau A qui change de phase ou d'état, avec absorption d'une chaleur latente, à une température comprise entre la température atteinte lorsque le soleil rayonne et celle obtenue en absence de rayonnement solaire, en particulier la nuit, de sorte que la chaleur latente absorbée est alors restituée. The heat storage means S may comprise a material A which changes phase or state, with absorption of a latent heat, at a temperature between the temperature reached when the sun is shining and that obtained in the absence of solar radiation, especially at night, so that the latent heat absorbed is then restored.

Le matériau à changement de phase ou d'état peut être constitué par un hydrate de sel, en particulier choisi parmi la forme déca-hydratée de sulfate de sodium (ou sel de Glauber), l'acétate trihydrate de sodium, l'hydroxyde de baryum monohydraté ou octohydraté. La température de fusion du sulfate de sodium sous forme déca- hydratée est d'environ 32°C. Le rapport volume d'eau/volume de sulfate de sodium décahydraté, pour une même capacité thermique de stockage est d'environ 3,5. La capacité thermique volumique du sulfate de sodium est d'environ 60 kWh/m3. Dans le cas de l'acétate de sodium, la température de fusion (libération de l'eau du trihydrate) est d'environ 58°C et le rapport volume d'eau/volume d'acétate pour une même capacité thermique est d'environ 7,75-8,8. La comparaison des capacités thermiques de différentes matières est donnée dans le tableau qui suit. Matière Capacité Densité Capacité Conductivité Eau thermique kg/dm3 thermique W/mK massique 1,00 volumique 0,59 Wh.°C.kg Wh.°C.dm3 1,16 1,16 Sable sec 0,19 1,60 0,31 0,33 Sable humide 0,50 1,85 0,93 1,88 Sol sec 0,23 1,50 0,35 0,50 Sol humide 0,50 1,80 1,00 1,90 Acier 0,13 7,80 1,03 45,00 En se reportant à Fig. 2 on peut voir une variante de réalisation d'un module M2 de production d'énergie selon l'invention. Ce module M2 comporte un caisson 1' dont la première paroi 2 est semblable à celle du caisson M1 de Fig. 1. Les éléments identiques ou semblables à ceux du caisson M1 seront désignés par les mêmes références éventuellement affectées du signe ` sans que leur description soit reprise. i o Le caisson 1' est disposé suivant l'hypoténuse d'une forme prismatique 12 à section droite en triangle rectangle. L'entrée d'air 6 est située en partie basse et la sortie d'air 7 est située en partie haute. La plaque 4 laissant passer la lumière est disposée vers le haut, et le moyen de stockage S de chaleur est constitué par une masse 13 de matériau de capacité thermique 15 massique supérieure à celle de la deuxième paroi 5'. La masse 13 est constituée en particulier de sable humide ou de sol humide situé dans l'angle supérieur du triangle, et contenu dans un volume étanche. Des éléments 14 conducteurs de la chaleur, en particulier des barres ou des tubes cylindriques, sont enfoncés dans la masse 13 de matériau, généralement 20 perpendiculairement à la face oblique du prisme formant l'hypoténuse. Les éléments conducteurs 14 peuvent être constitués de lames de métal tel que l'acier, l'aluminium ou d'un matériau mélangé avec du carbure de silicium SiC (taux de SiC de 500/0 à 950/0). Ces éléments 14 améliorent la diffusion de la chaleur captée par la face 10 formant corps noir, dans la masse 13 où elle est 25 stockée. La deuxième paroi 5' du caisson 1' comprend une face interne 5a' pouvant être formée par une tôle peinte en noir vers l'intérieur, et la portion en contact de la surface oblique d'une masse 15 de matériau, située sous la masse 13. La masse 15 peut être constituée de sol naturel ou de sable qui peuvent être humides ou secs. L'utilisation d'un matériau saturé d'eau nécessite la mise en oeuvre d'une enveloppe étanche. The phase or state-change material may consist of a salt hydrate, in particular selected from the deca-hydrated form of sodium sulphate (or Glauber's salt), sodium acetate trihydrate, sodium hydroxide, and the like. barium monohydrate or octohydrate. The melting point of the sodium sulfate in the dehydrated form is about 32 ° C. The ratio volume of water / volume of sodium sulfate decahydrate, for the same storage thermal capacity is about 3.5. The thermal capacity of the sodium sulphate is about 60 kWh / m3. In the case of sodium acetate, the melting temperature (release of water from the trihydrate) is about 58 ° C. and the volume ratio of water / volume of acetate for the same heat capacity is about 7.75-8.8. The comparison of the thermal capacities of different materials is given in the following table. Material Capacity Density Capacity Conductivity Thermal water kg / dm3 thermal W / mK mass 1.00 volumetric 0.59 Wh ° C.kg Wh. ° C.dm3 1,16 1,16 Dry sand 0,19 1,60 0, 31 0.33 Wet sand 0.50 1.85 0.93 1.88 Dry soil 0.23 1.50 0.35 0.50 Wet soil 0.50 1.80 1.00 1.90 Steel 0.13 7.80 1.03 45.00 Referring to FIG. 2 we can see an alternative embodiment of a module M2 of energy production according to the invention. This module M2 comprises a box 1 'whose first wall 2 is similar to that of the box M1 of FIG. 1. The elements identical or similar to those of the M1 box will be designated by the same references possibly assigned to the sign `without their description being repeated. Box 1 'is disposed along the hypotenuse of a prismatic shape 12 with a right triangular cross-section. The air inlet 6 is located at the bottom and the air outlet 7 is located at the top. The plate 4 passing the light is arranged upwards, and the storage means S of heat is constituted by a mass 13 of material with a higher heat capacity 15 than that of the second wall 5 '. The mass 13 is constituted in particular of damp sand or moist soil located in the upper angle of the triangle, and contained in a sealed volume. Heat-conducting members 14, in particular cylindrical bars or tubes, are driven into the mass 13 of material, generally perpendicular to the oblique face of the prism forming the hypotenuse. The conductive elements 14 may consist of metal blades such as steel, aluminum or a material mixed with silicon carbide SiC (SiC content from 500/0 to 950/0). These elements 14 improve the diffusion of the heat captured by the blackbody face 10 into the mass 13 where it is stored. The second wall 5 'of the box 1' comprises an inner face 5a 'which can be formed by a black painted sheet towards the inside, and the portion in contact with the oblique surface of a mass 15 of material, located under the mass 13. The mass may consist of natural soil or sand which may be wet or dry. The use of a material saturated with water requires the implementation of a sealed envelope.

Une isolation thermique 11' est prévue sur la face verticale de la forme prismatique 12, principalement au niveau de la masse 13 située dans l'angle supérieur. La disposition de Fig. 2 peut être obtenue par l'installation d'un module M2 sur une pente naturelle, bien exposée au soleil, par exemple dans 1 o une région vallonnée. Le fonctionnement des modules est le suivant. Le rayonnement solaire tombe sur la paroi 2. Le panneau photovoltaïque 3 transforme une partie de cette énergie rayonnée en énergie électrique. L'air qui circule au contact direct de la face interne du panneau 3 15 refroidit les cellules photovoltaïques, ce qui permet d'améliorer leur rendement. Au niveau de la plaque 4, le rayonnement solaire vient chauffer la face 10 et le moyen de stockage S, qui accumule la chaleur captée. L'air qui circule depuis l'entrée 6 vers la sortie 7 se réchauffe sous le panneau 3, puis essentiellement au niveau de la plaque 4 et de la face 10.Thermal insulation 11 'is provided on the vertical face of the prismatic shape 12, mainly at the mass 13 located in the upper corner. The arrangement of FIG. 2 can be obtained by installing a module M2 on a natural slope, well exposed to the sun, for example in 1 o a hilly region. The operation of the modules is as follows. The solar radiation falls on the wall 2. The photovoltaic panel 3 transforms a portion of this radiated energy into electrical energy. The air flowing in direct contact with the inner face of the panel 3 cools the photovoltaic cells, which improves their efficiency. At the level of the plate 4, the solar radiation comes to heat the face 10 and the storage means S, which accumulates the heat captured. The air flowing from the inlet 6 to the outlet 7 heats up under the panel 3, then essentially at the plate 4 and the face 10.

20 A titre d'exemple, non limitatif, l'air peut entrer à une température de 10°C et sortir à une température de 40°C. Le moyen de stockage S accumule de la chaleur pendant toute la période de rayonnement diurne. Cette chaleur est ensuite progressivement restituée, en l'absence de rayonnement, notamment la nuit.By way of non-limiting example, the air can enter at a temperature of 10 ° C and exit at a temperature of 40 ° C. The storage means S accumulates heat throughout the diurnal radiation period. This heat is then gradually restored, in the absence of radiation, especially at night.

25 Le fonctionnement du module M2 de Fig.2 est semblable, le stockage de chaleur ayant lieu dans la masse 13 de matériau. Le diagramme de Fig. 3 traduit l'effet du moyen de stockage de chaleur selon l'invention. La courbe 16 représente, pour une orientation sud, l'énergie solaire incidente moyenne portée en ordonnée en kWh/m2 en fonction 3o du temps porté en abscisse, entre 4 h et 20 h heures solaires, pour le mois de juin. L'énergie rayonnée est portée en ordonnée en kWh/m2. La courbe 17 en tirets illustre l'énergie restituée grâce au moyen de stockage S, en fonction du temps. Cette courbe 17 est en quelque sorte aplatie relativement à la courbe 16, et s'étale sur une durée supérieure à celle du 35 rayonnement. La récupération d'énergie solaire à l'aide de panneaux thermiques classiques peut varier de 0 jusqu'à 500 kWh/m2 par an selon la position des panneaux, l'heure et la saison. L'invention permet de stocker une partie de l'énergie et de la restituer pendant les périodes qui ne sont pas ensoleillées, notamment la nuit. Selon l'invention, pour une même production d'énergie thermique sous forme d'air réchauffé, pendant 24 h, la surface de la plaque 4 pourra être réduite ; en conséquence, la surface du panneau photovoltaïque 3 pourra être augmentée, d'où une amélioration de l'efficacité globale de récupération d'énergie solaire. La zone du module située sous le panneau photovoltaïque 3, et comprise entre ce panneau et la face 5a, 5a' peut être considérée comme une i o zone de co-génération photovoltaïque/aéraulique, tandis que la zone comprise entre la plaque 4 et le moyen de stockage S de chaleur est une zone essentiellement thermique aéraulique. Les modules peuvent être assemblés en parallèle, et éventuellement en série, et combinés avec des échangeurs thermiques pour produire de l'eau 15 chaude à partir de l'air réchauffé. Une pompe à chaleur installée sur l'air extrait des panneaux solaires mixtes photovoltaïques et thermiques peut avantageusement augmenter la température et transférer la chaleur sur un circuit d'air ou d'eau chaude secondaire. 20 The operation of the module M2 of Fig.2 is similar, the heat storage taking place in the mass 13 of material. The diagram of FIG. 3 reflects the effect of the heat storage means according to the invention. Curve 16 represents, for a south orientation, the average incident solar energy plotted on the ordinate in kWh / m 2 as a function of the time taken on the abscissa, between 4 am and 8 pm solar hours, for the month of June. The radiated energy is plotted on the ordinate in kWh / m2. The dashed curve 17 illustrates the energy restored by the storage means S as a function of time. This curve 17 is somewhat flattened relative to the curve 16, and is spread over a longer period than that of the radiation. Solar energy recovery using conventional thermal panels can vary from 0 to 500 kWh / m2 per year depending on the position of the panels, the time and the season. The invention makes it possible to store a portion of the energy and to restore it during periods that are not sunny, especially at night. According to the invention, for the same heat energy production in the form of heated air, for 24 hours, the surface of the plate 4 can be reduced; as a result, the surface of the photovoltaic panel 3 can be increased, hence an improvement in the overall efficiency of solar energy recovery. The zone of the module located under the photovoltaic panel 3, and between this panel and the face 5a, 5a 'can be considered as a photovoltaic / aeraulic co-generation zone, while the area between the plate 4 and the medium S storage of heat is an essentially thermal airflow area. The modules can be assembled in parallel, and possibly in series, and combined with heat exchangers to produce hot water from the heated air. A heat pump installed on the air extracted from the photovoltaic and thermal solar panels can advantageously increase the temperature and transfer the heat to a circuit of air or secondary hot water. 20

Claims

REVENDICATIONS1. Module for producing photovoltaic and thermal energy from solar radiation, which comprises a box comprising: a first wall (2) exposed to solar radiation, and consisting partly of a photovoltaic panel (3) and, for another part, a plate (4) which allows light to pass, in particular a transparent or translucent plate, - at least a second wall (5,5 ') spaced from the inner surface of the first wall, the inner surface of this second wall being dark, - an inlet (6) for fresh air in order to circulate air inside the box between the outer wall equipped with photovoltaic cells and the inner wall which captures the solar rays and transforms them into infrared radiation, and an outlet (7) for heated air located on the opposite side to the air inlet, characterized in that a heat storage means (S) having a heat capacity mass greater than cell e of the second wall (5,5 ') is arranged facing at least one zone of the plate (4), and in that the air circulates in the space between, on the one hand, the first wall (2), and secondly the second wall (5,5 ') and the heat storage means (S).

2. Module according to claim 1, characterized in that the heat storage means (S) comprises a material (A) which changes phase or state, with absorption of a latent heat, at a temperature between Temperature reached when the sun is shining and that obtained in the absence of solar radiation, especially at night, so that the latent heat is then restored.

3. Module according to claim 2, characterized in that the phase-change or state-change material consists of a salt hydrate, in particular chosen from the deca-hydrated form of sodium sulphate (or Glauber salt). , sodium trihydrate acetate, barium hydroxide monohydrate or octohydrate. 35

4. Module according to any one of the preceding claims, characterized in that the heat storage means (S) comprises a mass (13) of material having a specific heat capacity greater than that of the second wall.

5. Module according to claim 4, characterized in that the material is wet sand or moist soil implemented in a sealed envelope.

6. Module according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner face (5a, 5a ') of the second wall, and the face (10) of the heat storage means facing the plate, form a body black, at least on one part.

7. Module according to claim 6, characterized in that a thermal insulation (11,11 ') is provided on the opposite side of the second wall and / or the heat storage means.

8. Module according to any one of the preceding claims, characterized in that the box (M1) has the shape of a parallelepiped, in particular rectangle, a large face is the first wall (2) facing the solar radiation, and whose other large face corresponds to the second wall (5), the heat storage means (S) being arranged in the extension of the second wall.

9. Module according to any one of the preceding claims, characterized in that the box (M2) is disposed along the hypotenuse of the straight section in a right triangle of a prismatic shape, the transparent plate being disposed towards one end of the 'hypotenuse.

10. Module according to the set of claims 4 and 9, characterized in that the heat storage means (S) is constituted by a mass of material (13), in particular wet sand or moist soil, located in the area of the earth. the opposite angle of the triangle, elements (14) conducting the heat absorbed by the inner face 10) of the storage means immersed in the mass of material for transmitting the heat captured.

11. Module according to claim 9, characterized in that the air inlet is located in the lower part of the right cross section in a right triangle, while the mass of material of the heat storage means is located in the upper angle. of the triangle.

12. Installation for producing electricity and thermal energy, in particular for producing hot water, comprising at least one module according to any one of the preceding claims.