FR3138683A1 - DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC AND THERMAL ENERGY FROM SOLAR ENERGY - Google Patents

DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC AND THERMAL ENERGY FROM SOLAR ENERGY Download PDF

Info

Publication number
FR3138683A1
FR3138683A1 FR2208167A FR2208167A FR3138683A1 FR 3138683 A1 FR3138683 A1 FR 3138683A1 FR 2208167 A FR2208167 A FR 2208167A FR 2208167 A FR2208167 A FR 2208167A FR 3138683 A1 FR3138683 A1 FR 3138683A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
energy
solar
central panel
beams
production device
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.)
Pending
Application number
FR2208167A
Other languages
French (fr)
Inventor
Pierre BOU NADER Wissam
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to FR2208167A priority Critical patent/FR3138683A1/en
Publication of FR3138683A1 publication Critical patent/FR3138683A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • F24S30/452Vertical 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
    • F24S23/71Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with 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
    • F24S30/20Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for linear movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S90/00Solar heat systems not otherwise provided for
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H02S20/32Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/20Optical components
    • H02S40/22Light-reflecting or light-concentrating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S2020/10Solar modules layout; Modular arrangements
    • F24S2020/17Arrangements of solar thermal modules combined with solar PV modules
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/20Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants
    • F24S2020/23Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants movable or adjustable
    • 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
    • F24S2023/87Reflectors layout
    • F24S2023/876Reflectors formed by assemblies of adjacent reflective elements having different orientation or different features
    • 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
    • F24S2030/10Special components
    • F24S2030/14Movement guiding means
    • F24S2030/145Tracks

Abstract

L’invention concerne un dispositif de production d’énergie (1) électrique et thermique à partir de l’énergie solaire, comprenant un châssis fixe (2), un châssis rotatif (3), un panneau central (4), des panneaux latéraux (4a) et (4b), une boxe (5) reposant sur un chariot (6), ledit dispositif de production d’énergie (1) comprend également un mécanisme permettant au panneau central (4) de se déplacer horizontalement selon l’axe horizontal x permettant ainsi d’adapter l’angle d’incidence avec les rayons du soleil en fonction de la position du soleil selon l’élévation, ledit dispositif de production d’énergie comporte également un mécanisme permettant au panneau central (4) d’effectuer une rotation permettant ainsi de converger le flux solaire collecté sur la boxe (5) contenant un récepteur solaire, ledit dispositif de production d’énergie (1) comprend également un mécanisme permettant au châssis rotatif (3) de suivre le soleil selon l’axe horizontal. Figure de l’abrégé : Fig. 1The invention relates to a device for producing electrical and thermal energy (1) from solar energy, comprising a fixed frame (2), a rotating frame (3), a central panel (4), side panels (4a) and (4b), a box (5) resting on a carriage (6), said energy production device (1) also comprises a mechanism allowing the central panel (4) to move horizontally along the axis horizontal perform a rotation thus making it possible to converge the solar flux collected on the box (5) containing a solar receiver, said energy production device (1) also comprises a mechanism allowing the rotating frame (3) to follow the sun according to the horizontal axis. Abstract Figure: Fig. 1

Description

DISPOSITIF DE PRODUCTION D’ENERGIE ELECTRIQUE ET THERMIQUE A PARTIR DE L’ENERGIE SOLAIREDEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC AND THERMAL ENERGY FROM SOLAR ENERGY

L’invention se rapporte au domaine des dispositifs et systèmes de production d’énergie électrique et thermique à partir de l’énergie solaire. Les dispositifs connus sont de type panneaux solaires photovoltaïques permettant de produire de l’énergie électrique, ou bien des dispositifs de type concentrateurs solaires permettant de produire à la fois de l’énergie électrique et de l’énergie thermique ou encore des dispositifs dit solaire thermique permettant de produire de l’énergie thermique, principalement pour le chauffage et pour la production d’eau chaude sanitaire. Ces dispositifs sont destinés à plusieurs applications, plus particulièrement aux applications pour lesquelles des besoins en énergie électrique et des besoins en énergie thermique sont nécessaires, comme dans les maisons, les appartements, les locaux, l’industrie, les centres aquatiques et d’autres applications. L’invention se rapporte en particulier à un dispositif stationnaire ou mobile permettant de produire de l’énergie électrique et de l’énergie thermique à partir de l’énergie solaire. Ce dispositif, ayant une conception modulaire, permettant d’adapter la production d’énergie électrique et thermique en fonction de l’application et du besoin energétique. Ce dispositif de production d’énergie possède également la particularité de suivre la position du soleil dans l’espace à tout instant, ce qui permet de maximiser l’énergie solaire captée et par conséquent l’énergie produite.The invention relates to the field of devices and systems for producing electrical and thermal energy from solar energy. The known devices are of the photovoltaic solar panel type making it possible to produce electrical energy, or else of the solar concentrator type devices making it possible to produce both electrical energy and thermal energy or even so-called solar thermal devices. allowing the production of thermal energy, mainly for heating and for the production of domestic hot water. These devices are intended for several applications, more particularly for applications where both electrical energy requirements and thermal energy requirements are required, such as in homes, apartments, premises, industry, aquatic centers and other applications. The invention relates in particular to a stationary or mobile device making it possible to produce electrical energy and thermal energy from solar energy. This device, having a modular design, makes it possible to adapt the production of electrical and thermal energy according to the application and energy need. This energy production device also has the particularity of following the position of the sun in space at all times, which makes it possible to maximize the solar energy captured and therefore the energy produced.

Afin de produire de l’énergie électrique et de l’énergie thermique à partir de l’énergie solaire, il est connu de l’art antérieur d’utiliser des dispositifs de type des panneaux solaires photovoltaïques, des dispositifs de type solaire thermique ou encore des dispositifs de type concentrateur solaire, lesdits concentrateurs solaires utilisent chacun une machine thermodynamique pour convertir de l’énergie thermique, produite à partir de la concentration d’énergie solaire, en énergie électrique et en énergie thermique. Ainsi, il est encore connu dans l’état de l’art antérieur de produire sa propre énergie électrique en utilisant les technologies de type panneaux solaires photovoltaïques. Ces panneaux solaires photovoltaïques sont souvent installés sur des structures fixes, inclinés à un angle fixe par rapport à l’horizontal et à une direction fixe aussi. Ainsi ces systèmes de panneaux solaires photovoltaïques captent l’énergie solaire d’une façon optimale à une certaine position verticale du soleil dans le ciel (élévation) et à une certaine position horizontale du soleil dans le ciel (azimut), lesdites, position verticale optimale et position horizontale optimale, correspondent à une inclinaison où le plan du panneaux solaire est perpendiculaire par rapport aux rayons du soleil, ce qui correspond à une surface de projection des rayons du soleil maximales sur ledit panneau solaire photovoltaïque. D’autres systèmes de panneaux photovoltaïques peuvent être installés sur une structure mobile sur 1 axe ou sur 2 axes, ce qui permet de suivre l’évolution de la position du soleil en continue durant la journée. Cela permet de maximiser la production d’énergie des panneaux solaires photovoltaïques en optimisant des angles d’incidences entre les rayons du soleil et les panneaux solaires photovoltaïques. Le premier inconvénient des dispositifs de types panneaux solaires photovoltaïques est que ces dispositifs ne produisent pas directement de l’énergie thermique, qui est dans certains cas un besoin energétique recherché. Ainsi, dans ce cas spécifique où un besoin d’énergie thermique est recherché, l’électricité produite par les panneaux photovoltaïques sera utilisée pour produire de la puissance thermique à travers des résistances électriques de chauffage ou bien des systèmes dites pompes à chaleur. Ainsi, uniquement une partie de l’énergie solaire est transformée en électricité (environ 20% de l’énergie disponible) du fait de la double conversion (solaire – électrique via les panneaux solaires photovoltaïques puis électrique – thermique). Egalement, il est encore connu dans l’état de l’art antérieur des dispositifs ou des systèmes dit à concentration solaire ou aussi sous l’expression ‘’concentrateurs solaires’’. Ces concentrateurs solaires contiennent un collecteur solaire, formé par un seul miroir de forme paraboloïde ou un ensemble de miroirs agencés pour former un profil paraboloïde. Ces miroirs ont pour rôle de réfléchir les rayons du soleil, l’énergie solaire, et de la diriger sur une autre surface dite surface de réception. L’ensemble des miroirs constitue le collecteur ou le collecteur solaire et l’énergie reçue par chaque miroir est convergée sur une seule surface. Le composant placé au niveau de cette surface de réception est connu sous le nom de récepteur solaire. Au niveau dudit récepteur solaire, l’énergie solaire est collectée ce qui résulte en une augmentation de la température de surface de la matière constituant le récepteur solaire. La température au niveau du récepteur dépend de plusieurs paramètres parmi eux, la surface collectée (surface effective des miroirs ou la surface du collecteur) qui définit l’énergie solaire collectée, et la surface de réception (surface du récepteur solaire où l’énergie solaire est concentrée). Ainsi le taux de concentration représente le ratio entre la surface totale collectée (surface effective des miroirs ou surface du collecteur) et la surface du récepteur solaire. Le choix de la forme des miroirs impacte également la conception de la structure, ainsi la distance entre les miroirs et le récepteur solaire est impactée par la courbure des miroirs (sa forme paraboloïde). Cette distance a un impact non négligeable sur la masse et la taille du concentrateur solaire. Dans ces dispositifs de type concentrateurs solaires, le rôle du récepteur solaire est de transférer l’énergie solaire sous forme de flux thermique et de température au fluide de travail d’une machine thermodynamique, cette machine thermodynamique étant le convertisseur d’énergie. Ce convertisseur d’énergie peut convertir l’énergie thermique en énergie mécanique puis en énergie électrique à travers une génératrice électrique ou bien convertir directement l’énergie thermique en énergie électrique comme le cas des générateurs thermoélectriques. Plusieurs convertisseurs d’énergie ou machines thermodynamiques peuvent être utilisées pour convertir l’énergie thermique en énergie mécanique puis en énergie électrique, parmi eux les plus connus sont les turbogénérateurs, connus également sous l’appellation « micro-turbine » ou « turbine à gaz », les machines de Stirling, les convertisseurs thermoacoustiques, les cycles à vapeur connus sous l’appellation « cycles de Rankine », les machines d’Ericsson et les machines de Joules. Ces machines thermodynamiques ont pour rôle de convertir l’énergie thermique en energie utile, énergie mécanique. L’énergie mécanique est à son tour convertie en énergie électrique à travers un générateur électrique. Le choix du fluide de travail dépend de la machine thermodynamique. L’eau, l’éthanol et les fluides organiques sont utilisés pour les cycles à vapeur, les gaz type Hélium, Argon, Hydrogen sont les plus utilisés dans les machines de Stirling, tandis que l’air ambiant est le principal fluide de travail des machines de types turbogénérateur ou les machines d’Ericsson ou les machines de Joules. Selon la conception du récepteur solaire, les fluides de travail des machines thermodynamiques peuvent circuler directement dans le récepteur solaire et récupérer l’énergie solaire, ou bien être chauffés à travers un circuit secondaire. Comme le cas de tous les systèmes thermodynamiques, une partie de l’énergie non transformée en travail est rejetée du cycle, ainsi cette énergie servira comme source de chaleur en cas de besoin. Les concentrateurs solaires sont connus donc pour produire à la fois de l’énergie électrique et de l’énergie thermique à partir de l’énergie solaire. D’autre part, ces dispositifs dits de « concentrateurs solaires » ont l’inconvénient d’être onéreux, complexes, nécessitant une structure imposante et lourde, et ont besoin d’un système de suivi du soleil nommé en anglais « solar tracking» ou tracking solaire. La conception des miroirs constituant le collecteur et la conception du récepteur solaire dépend du convertisseur d’énergie thermodynamique utilisé, et en particulier de la température de fonctionnement du fluide de travail dudit convertisseur d’énergie. Ainsi pour un convertisseur d’énergie donné, nous avons une conception de miroirs bien spécifique, une courbure du collecteur et par conséquent un paraboloïde donné, et une température surface au niveau du récepteur solaire. Cela limite l’utilisation d’un même concentrateur solaire à uniquement un type de machines thermodynamiques.In order to produce electrical energy and thermal energy from solar energy, it is known from the prior art to use devices such as photovoltaic solar panels, solar thermal type devices or even solar concentrator type devices, said solar concentrators each use a thermodynamic machine to convert thermal energy, produced from the concentration of solar energy, into electrical energy and thermal energy. Thus, it is still known in the state of the prior art to produce your own electrical energy using technologies such as photovoltaic solar panels. These photovoltaic solar panels are often installed on fixed structures, tilted at a fixed angle to the horizontal and in a fixed direction as well. Thus these photovoltaic solar panel systems capture solar energy optimally at a certain vertical position of the sun in the sky (elevation) and at a certain horizontal position of the sun in the sky (azimuth), said optimal vertical position and optimal horizontal position, correspond to an inclination where the plane of the solar panel is perpendicular to the sun's rays, which corresponds to a maximum projection surface of the sun's rays on said photovoltaic solar panel. Other photovoltaic panel systems can be installed on a mobile structure on 1 axis or on 2 axes, which makes it possible to follow the evolution of the position of the sun continuously during the day. This makes it possible to maximize the energy production of photovoltaic solar panels by optimizing the angles of incidence between the sun's rays and the photovoltaic solar panels. The first disadvantage of photovoltaic solar panel devices is that these devices do not directly produce thermal energy, which is in certain cases a sought-after energy requirement. Thus, in this specific case where a need for thermal energy is sought, the electricity produced by the photovoltaic panels will be used to produce thermal power through electrical heating resistors or so-called heat pump systems. Thus, only part of the solar energy is transformed into electricity (around 20% of the available energy) due to double conversion (solar – electric via photovoltaic solar panels then electric – thermal). Also, it is still known in the state of the prior art so-called solar concentration devices or systems or also under the expression “solar concentrators”. These solar concentrators contain a solar collector, formed by a single paraboloid-shaped mirror or a set of mirrors arranged to form a paraboloid profile. These mirrors have the role of reflecting the sun's rays, solar energy, and directing it onto another surface called the reception surface. All of the mirrors constitute the collector or solar collector and the energy received by each mirror is converged on a single surface. The component placed at this receiving surface is known as the solar receiver. At said solar receiver, solar energy is collected which results in an increase in the surface temperature of the material constituting the solar receiver. The temperature at the receiver depends on several parameters among them, the collected surface (effective surface of the mirrors or the surface of the collector) which defines the solar energy collected, and the reception surface (surface of the solar receiver where the solar energy is concentrated). Thus the concentration rate represents the ratio between the total surface collected (effective surface of the mirrors or surface of the collector) and the surface of the solar receiver. The choice of the shape of the mirrors also impacts the design of the structure, thus the distance between the mirrors and the solar receiver is impacted by the curvature of the mirrors (its paraboloid shape). This distance has a significant impact on the mass and size of the solar concentrator. In these solar concentrator type devices, the role of the solar receiver is to transfer solar energy in the form of heat flow and temperature to the working fluid of a thermodynamic machine, this thermodynamic machine being the energy converter. This energy converter can convert thermal energy into mechanical energy then into electrical energy through an electric generator or directly convert thermal energy into electrical energy as is the case with thermoelectric generators. Several energy converters or thermodynamic machines can be used to convert thermal energy into mechanical energy then into electrical energy, among them the best known are turbogenerators, also known as "micro-turbine" or "gas turbine », Stirling machines, thermoacoustic converters, steam cycles known as “Rankine cycles”, Ericsson machines and Joules machines. These thermodynamic machines have the role of converting thermal energy into useful energy, mechanical energy. Mechanical energy is in turn converted into electrical energy through an electric generator. The choice of working fluid depends on the thermodynamic machine. Water, ethanol and organic fluids are used for steam cycles, gases such as Helium, Argon, Hydrogen are the most used in Stirling machines, while ambient air is the main working fluid of the turbogenerator type machines or Ericsson machines or Joules machines. Depending on the design of the solar receiver, the working fluids of the thermodynamic machines can circulate directly in the solar receiver and recover solar energy, or be heated through a secondary circuit. As is the case with all thermodynamic systems, part of the energy not transformed into work is rejected from the cycle, so this energy will serve as a heat source when needed. Solar concentrators are therefore known to produce both electrical energy and thermal energy from solar energy. On the other hand, these so-called “solar concentrator” devices have the disadvantage of being expensive, complex, requiring an imposing and heavy structure, and need a sun tracking system called in English “solar tracking” or solar tracking. The design of the mirrors constituting the collector and the design of the solar receiver depends on the thermodynamic energy converter used, and in particular on the operating temperature of the working fluid of said energy converter. So for a given energy converter, we have a very specific mirror design, a curvature of the collector and therefore a given paraboloid, and a surface temperature at the solar receiver. This limits the use of the same solar concentrator to only one type of thermodynamic machines.

Il est également connu de l’état de la technique des dispositifs de production de chaleur à partir de l’énergie solaire uniquement pour le besoin de chauffage ou bien pour le besoin de l’eau chaude sanitaire, sans aucune production d’énergie électrique. Ces dispositifs connus sous le nom de solaire thermique, parce que l’énergie produite est uniquement thermique et non pas électrique, utilisent des tubes sous vides ou bien d’autres technologies qui permettent de capter l’énergie solaire et de chauffer un fluide caloporteur, souvent de l’eau. Ces systèmes sont souvent stationnaires et ne suivent pas le soleil au cours de la journée. L’énergie thermique permet de chauffer de l’eau et la température pourra atteindre plus de 70 degrés Celsius.It is also known from the state of the art of devices for producing heat from solar energy solely for the need for heating or for the need for domestic hot water, without any production of electrical energy. These devices, known as solar thermal, because the energy produced is only thermal and not electrical, use evacuated tubes or other technologies which make it possible to capture solar energy and heat a heat transfer fluid, often water. These systems are often stationary and do not follow the sun during the day. Thermal energy can heat water and the temperature can reach more than 70 degrees Celsius.

Pour augmenter le rendement de tous les dispositifs listés avant, le suivi du soleil ou ce qu’on appelle en anglais le « solar tracking » est nécessaire surtout pour les systèmes de concentrations solaires. En fait, comparé aux systèmes photovoltaïques, les systèmes de concentration solaire doivent avoir un suivi régulier et précis du soleil, pour maintenir une concentration solaire au niveau du récepteur solaire, ce qui permet d’augmenter la température du récepteur solaire et de transférer l’énergie thermique au fluide de travail de la machine thermodynamique. Ainsi, il faut adapter à tout instant la position du collecteur solaire selon la position du soleil, l’élévation et l’azimut, pour converger et concentrer l’énergie solaire au niveau du récepteur solaire. Ainsi un suivi régulier doit être fait en fonction de la position du soleil dans le ciel, son élévation, et en fonction de sa position horizontale, l’azimut. Les panneaux solaires photovoltaïques quant à leur part, ont aussi une performance améliorée avec un angle d’incidence optimisé, mais continuent à convertir l’énergie solaire en énergie électrique même si l’angle d’incidence n’est pas optimal. C’est pour cela qu’ils sont souvent installés sur des structures fixes et sans un système de suivi solaire.To increase the efficiency of all the devices listed above, tracking the sun or what we call in English “solar tracking” is necessary especially for solar concentration systems. In fact, compared to photovoltaic systems, solar concentration systems must have regular and precise monitoring of the sun, to maintain solar concentration at the solar receiver, which allows increasing the temperature of the solar receiver and transferring the thermal energy to the working fluid of the thermodynamic machine. Thus, it is necessary to adapt the position of the solar collector at any time according to the position of the sun, the elevation and the azimuth, to converge and concentrate the solar energy at the level of the solar receiver. So regular monitoring must be done according to the position of the sun in the sky, its elevation, and depending on its horizontal position, the azimuth. Photovoltaic solar panels, for their part, also have improved performance with an optimized angle of incidence, but continue to convert solar energy into electrical energy even if the angle of incidence is not optimal. This is why they are often installed on fixed structures and without a solar tracking system.

Il est également connu de l’art antérieur, des dispositifs permettant de suivre le soleil tout au long de la journée. Ces dispositifs sont munis principalement de deux moteurs électriques ou hydrauliques, un pour le suivi vertical (élévation) et le deuxième pour le suivi horizontal (Azimut).It is also known from the prior art, devices making it possible to follow the sun throughout the day. These devices are mainly equipped with two electric or hydraulic motors, one for vertical tracking (elevation) and the second for horizontal tracking (Azimuth).

Il est également connu de l’art antérieur, des dispositifs de panneaux solaires dits hybrides, qui permettent de produire à la fois de l’énergie électrique et de l’énergie thermique. Ces systèmes sont souvent positionnés dans une direction fixe sur une structure fixe. L’inconvénient principal de ces panneaux hybrides est que l’énergie thermique produite est dépendante de l’énergie électrique produite. Ainsi pour une puissance électrique produite, la même proportion d’énergie thermique est produite. Sachant que la demande energétique électrique et thermique d’un foyer ou d’une usine est souvent variable, cela rend ces solutions non optimales. Avec les panneaux solaires photovoltaïques, la production électrique peut être consommée directement par l’utilisateur, si la production energétique est inférieur ou égale à la demande energétique, ou bien elle peut être stockée dans un stockeur d’énergie de type accumulateur ou batterie, ou bien renvoyée sur le réseau électrique (vendue sur le réseau par exemple). Dans le cas où l’énergie est stockée dans une batterie, il est connu que ces systèmes de batteries ont l’inconvénient d’être onéreuses, d’avoir une durée de vie limitée, d’avoir un impact environnementale négatif avec des émissions de dioxyde de carbone lors de phase de fabrication et nécessitent d’utiliser des matériaux spécifiques pour leur fabrication (Lithium, Plomb, etc…)It is also known from the prior art, so-called hybrid solar panel devices, which make it possible to produce both electrical energy and thermal energy. These systems are often positioned in a fixed direction on a fixed structure. The main disadvantage of these hybrid panels is that the thermal energy produced is dependent on the electrical energy produced. Thus for an electrical power produced, the same proportion of thermal energy is produced. Knowing that the electrical and thermal energy demand of a home or factory is often variable, this makes these solutions non-optimal. With photovoltaic solar panels, the electrical production can be consumed directly by the user, if the energy production is less than or equal to the energy demand, or it can be stored in an energy store such as an accumulator or battery, or returned to the electricity network (sold on the network for example). In the case where the energy is stored in a battery, it is known that these battery systems have the disadvantage of being expensive, of having a limited lifespan, of having a negative environmental impact with emissions of carbon dioxide during the manufacturing phase and require the use of specific materials for their manufacture (Lithium, Lead, etc.)

L’état de l’art montrent ainsi que les dispositifs de production d’énergie à partir d’énergie solaire présentent des inconvénients : pas de production directe d’énergie thermique pour les dispositifs dits panneaux solaires photovoltaïques, des structures lourdes, complexes et onéreuses pour les dispositifs de type concentrateurs solaires, avec un design optique des miroirs dépendant du choix du convertisseur d’énergie, et finalement la non possibilité de produire de l’énergie électrique avec les systèmes dits solaire thermique. A noter que le stockage de l’énergie électrique dans des batteries est aussi un inconvénient majeur pour les panneaux solaires photovoltaïques du fait du prix des batteries, de leur durée de vie et de leur impact environnemental.The state of the art thus shows that devices for producing energy from solar energy have disadvantages: no direct production of thermal energy for devices called photovoltaic solar panels, heavy, complex and expensive structures for solar concentrator type devices, with an optical design of the mirrors depending on the choice of the energy converter, and finally the non-possibility of producing electrical energy with so-called solar thermal systems. Note that the storage of electrical energy in batteries is also a major disadvantage for photovoltaic solar panels due to the price of the batteries, their lifespan and their environmental impact.

Le but de l’invention est donc de pallier aux inconvénients de l’art antérieur en proposant un dispositif de production multi énergétique, à partir de l’énergie solaire, permettant de produire de l’énergie électrique et de l’énergie thermique, avec un structure moins lourde et une conception modulaire où les miroirs formant le collecteur solaire ainsi que la distance de convergence peuvent facilement s’adapter en fonction du convertisseur d’énergie utilisé. Dans la même optique, ce dispositif de production d’énergie proposé, permet également de s’affranchir de l’utilisation des batteries pour le stockage d’énergie électrique produite en ayant l’avantage de stocker l’énergie thermique dans un stockeur d’énergie et de la transformer en énergie électrique à travers une machine thermodynamique.The aim of the invention is therefore to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a multi-energy production device, from solar energy, making it possible to produce electrical energy and thermal energy, with a less heavy structure and a modular design where the mirrors forming the solar collector as well as the convergence distance can easily adapt depending on the energy converter used. From the same perspective, this proposed energy production device also makes it possible to avoid the use of batteries for the storage of electrical energy produced by having the advantage of storing thermal energy in a storage tank. energy and transform it into electrical energy through a thermodynamic machine.

Pour ce faire, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un nouveau dispositif de production d’énergie électrique et thermique à partir de l’énergie solaire, comportant un châssis fixe, un châssis rotatif, un panneau central pouvant intégrer des miroirs formant un collecteur solaire ou des panneaux solaires photovoltaïques. Ledit châssis rotatif du dispositif de production d’énergie comprend également des poutres formant un système de rails. Ledit dispositif de production d’énergie comprend également un récepteur solaire solidaire d’une boxe comportant un convertisseur d’énergie thermique – mécanique ou un convertisseur d’énergie thermique – électrique ou un convertisseur d’énergie thermique - thermique, ladite boxe est mobile sur un chariot pouvant se déplacer sur le châssis rotatif. Le dispositif de production d’énergie comporte également un mécanisme de translation solidaire du panneau central et mobile en translation sur les poutres du châssis rotatif, Ledit dispositif de production d’énergie comprend également un mécanisme de rotation mobile en translation sur les poutres du châssis rotatif et permettant au panneau central d’effectuer un mouvement de rotation et de basculement autour d’un mécanisme de couplage situé sur le mécanisme de translation, ledit dispositif de production d’énergie comporte également un moteur de rotation permettant au châssis rotatif d’effectuer un mouvement de rotation pour suivre le soleil selon le plan horizontal.To do this, the invention thus relates, in its broadest acceptance, to a new device for producing electrical and thermal energy from solar energy, comprising a fixed frame, a rotating frame, a central panel capable of integrating mirrors forming a solar collector or photovoltaic solar panels. Said rotating chassis of the energy production device also includes beams forming a rail system. Said energy production device also comprises a solar receiver integral with a box comprising a thermal – mechanical energy converter or a thermal – electrical energy converter or a thermal – thermal energy converter, said box is movable on a carriage that can move on the rotating chassis. The energy production device also comprises a translation mechanism integral with the central panel and movable in translation on the beams of the rotating chassis. Said energy production device also comprises a rotation mechanism movable in translation on the beams of the rotating chassis. and allowing the central panel to perform a rotational and tilting movement around a coupling mechanism located on the translation mechanism, said energy production device also comprises a rotation motor allowing the rotating frame to perform a rotational movement to follow the sun along the horizontal plane.

Le panneau central repose ainsi d’un côté sur un mécanisme de translation mobile sur le châssis rotatif et de l’autre côté sur un mécanisme de rotation mobile sur un châssis vertical, ledit châssis vertical est couplé au châssis rotatif. Le panneau central est couplé de part et d’autre à des panneaux latéraux, ledit panneau central et lesdits panneaux latéraux sont conçus de manière à recevoir des miroirs ou bien des panneaux solaires photovoltaïques ou bien une combinaison de miroirs et des panneaux solaires photovoltaïques.The central panel thus rests on one side on a movable translation mechanism on the rotating frame and on the other side on a movable rotation mechanism on a vertical frame, said vertical frame is coupled to the rotating frame. The central panel is coupled on either side to side panels, said central panel and said side panels are designed to receive mirrors or photovoltaic solar panels or a combination of mirrors and photovoltaic solar panels.

Grâce au système selon l’invention, le dispositif de production d’énergie proposé, présentée en et en , sera déployé sur une surface plane (non visible). Le châssis fixe peut être solidaire du sol, le châssis rotatif permet de suivre le soleil selon l’azimut (position horizontal).Thanks to the system according to the invention, the proposed energy production device, presented in and in , will be deployed on a flat surface (not visible). The fixed frame can be attached to the ground, the rotating frame makes it possible to follow the sun according to the azimuth (horizontal position).

Pour suivre la position du soleil selon le plan vertical, notamment la position du soleil selon l’élévation dans le ciel, Le châssis rotatif comporte des rails permettant au panneau central positionné sur une structure mobile de glisser pour effectuer un mouvement de translation au niveau du châssis rotatif.To follow the position of the sun according to the vertical plane, in particular the position of the sun according to the elevation in the sky, the rotating chassis includes rails allowing the central panel positioned on a mobile structure to slide to perform a translation movement at the level of the rotating chassis.

De préférence, le panneau central est couplé à un mécanisme de translation, ledit mécanisme de translation est entraîné par un moteur de translation à travers une tige lui permettant de se mouvoir selon l’axe x ( ) ce qui permet au panneau central de modifier l’angle d’incidence avec les rayons du soleil pour s’adapter à la position du soleil selon l’élévation dans le ciel permettant ainsi de maximiser la surface de réception solaire et de maximiser par conséquence l’énergie solaire collectée.Preferably, the central panel is coupled to a translation mechanism, said translation mechanism is driven by a translation motor through a rod allowing it to move along the x axis ( ) which allows the central panel to modify the angle of incidence with the sun's rays to adapt to the position of the sun according to the elevation in the sky, thus making it possible to maximize the solar reception surface and therefore maximize solar energy collected.

Pour concentrer les rayons du soleil sur le récepteur solaire dans le cas de production d’énergie thermique pour un besoin thermique direct ou bien pour faire fonctionner un convertisseur d’énergie thermodynamique, le panneau central pourra être couplé à un mécanisme de rotation situé sur le châssis rotatif au niveau d’un châssis vertical. Avantageusement, ledit châssis vertical comporte un système de rail avec un mécanisme de déplacement horizontal, ledit mécanisme permet de mouvoir le panneau central ce qui permet d’effectuer un mouvement de rotation autour de son point de fixation sur la structure mobile sur le châssis rotatif.To concentrate the sun's rays on the solar receiver in the case of thermal energy production for a direct thermal need or to operate a thermodynamic energy converter, the central panel can be coupled to a rotation mechanism located on the rotating frame at the level of a vertical frame. Advantageously, said vertical chassis comprises a rail system with a horizontal movement mechanism, said mechanism makes it possible to move the central panel which makes it possible to perform a rotational movement around its point of attachment on the movable structure on the rotating chassis.

De préférence, ledit dispositif de production d’énergie comporte un mécanisme de rotation mobile en translation sur des poutres du châssis vertical couplé au châssis mobile, ledit mécanisme de rotation comprend des rouleaux glissant entre les poutres du panneau central et permettant au panneau central d’effectuer un mouvement de rotation et de basculement autour d’un mécanisme de couplage situé sur le mécanisme de translation, ledit mécanisme de rotation permet ainsi de converger le flux solaire collecté par l’ensemble des miroirs sur le récepteur solaire, permettant ainsi de chauffer la surface du récepteur solaire et d’assurer l’énergie thermique nécessaire pour un besoin énergétique thermique ou pour le fonctionnement d’un convertisseur d’énergie intégré dans la boxe.Preferably, said energy production device comprises a rotation mechanism movable in translation on beams of the vertical frame coupled to the movable frame, said rotation mechanism comprises rollers sliding between the beams of the central panel and allowing the central panel to perform a rotation and tilting movement around a coupling mechanism located on the translation mechanism, said rotation mechanism thus makes it possible to converge the solar flux collected by all of the mirrors on the solar receiver, thus making it possible to heat the surface of the solar receiver and to ensure the thermal energy necessary for a thermal energy need or for the operation of an energy converter integrated in the box.

De préférence, ledit dispositif de production d’énergie comporte deux panneaux latéraux, un de chaque côté du panneau central. Ainsi le panneau central peut être couplé des deux côtés à deux panneaux latéraux à travers un système de charnières, lesdites charnières permettent au panneaux latéraux de basculer autour du panneau central permettant ainsi de fermer ou ouvrir ou adapter la position des panneaux latéraux ce qui permet d’adapter la largeur du dispositif de production d’énergie en cas de besoin pour une application stationnaire ou pour le transport pour une application mobile, lesdits panneaux latéraux, couplés de part et d’autre au panneau central, effectuent ainsi le même déplacement axial et la même rotation faite par le panneau central en agissant sur le mécanisme de translation et le mécanisme de rotation.Preferably, said energy production device comprises two side panels, one on each side of the central panel. Thus the central panel can be coupled on both sides to two side panels through a system of hinges, said hinges allow the side panels to swing around the central panel thus making it possible to close or open or adapt the position of the side panels which allows adapt the width of the energy production device if necessary for a stationary application or for transport for a mobile application, said side panels, coupled on either side to the central panel, thus carry out the same axial movement and the same rotation made by the central panel by acting on the translation mechanism and the rotation mechanism.

De préférence, ledit dispositif de production d’énergie est apte à intégrer sur le panneau central et sur les panneaux latéraux des miroirs ou des panneaux solaires photovoltaïques ou bien une combinaison de miroirs et des panneaux solaires photovoltaïques. Selon un aspect préféré, le panneau central et les panneaux latéraux comportent des poutrelles qui peuvent recevoir des systèmes de panneaux solaires photovoltaïques ou bien des mécanismes de fixation de miroirs permettant d’adapter la courbure du collecteur solaire, ledit panneau central et lesdits panneaux latéraux, sont compatibles avec des miroirs formant un collecteur ou des panneaux solaires photovoltaïques ou à la fois une combinaison de miroirs et des panneaux solaires photovoltaïques.Preferably, said energy production device is able to integrate on the central panel and on the side panels mirrors or photovoltaic solar panels or a combination of mirrors and photovoltaic solar panels. According to a preferred aspect, the central panel and the side panels comprise beams which can receive photovoltaic solar panel systems or mirror fixing mechanisms making it possible to adapt the curvature of the solar collector, said central panel and said side panels, are compatible with mirrors forming a collector or photovoltaic solar panels or both a combination of mirrors and photovoltaic solar panels.

Les rails du châssis rotatif permettent également à la boxe contenant le récepteur solaire et le convertisseur d’énergie de se mouvoir selon l’axe horizontal du châssis rotatif. Cela permet à tout moment d’adapter la position du récepteur solaire à la position du collecteur solaire. Le fait d’avoir une distance du récepteur solaire variable permet d’adapter la courbure des miroirs (courbure du collecteur formé par les miroirs positionnés sur le panneau central et les panneaux latéraux). Cette distance a un impact direct sur la surface de convergence au niveau du récepteur solaire et donc un impact sur la température du récepteur solaire, ainsi le dispositif de production d’énergie proposé dans cette invention est compatible avec plusieurs types de convertisseurs d’énergies et de machine thermodynamique, cela offre une solution modulaire et adaptable. Selon un aspect préféré le chariot est mobile selon l’axe horizontal x, permettant ainsi d’adapter la position du récepteur solaire situé sur la boxe à la position du collecteur solaire, ce qui permet d’adapter selon le besoin la surface de réception solaire au niveau du récepteur solaire et d’adapter par conséquence et selon le besoin la température de la surface du récepteur solaire, ce qui rend le dispositif compatible avec différents types de convertisseurs d’énergies.The rails of the rotating frame also allow the box containing the solar receiver and the energy converter to move along the horizontal axis of the rotating frame. This allows the position of the solar receiver to be adapted to the position of the solar collector at any time. Having a variable distance from the solar receiver makes it possible to adapt the curvature of the mirrors (curvature of the collector formed by the mirrors positioned on the central panel and the side panels). This distance has a direct impact on the convergence surface at the solar receiver and therefore an impact on the temperature of the solar receiver, thus the energy production device proposed in this invention is compatible with several types of energy converters and thermodynamic machine, this offers a modular and adaptable solution. According to a preferred aspect, the carriage is movable along the horizontal axis x, thus making it possible to adapt the position of the solar receiver located on the box to the position of the solar collector, which makes it possible to adapt the solar reception surface as needed at the level of the solar receiver and to adapt accordingly and as necessary the temperature of the surface of the solar receiver, which makes the device compatible with different types of energy converters.

De préférence, le panneau central et les panneaux latéraux comportent des poutrelles qui peuvent fixer des systèmes de panneaux solaires photovoltaïques ou bien des miroirs. Dans le cas des miroirs, ceux-ci sont fixés au panneau central et aux panneaux latéraux à travers un mécanisme permettant de les positionner selon les trois axes dans l’espace pour varier la courbure des miroirs et par conséquence la courbure du collecteur solaire (forme du paraboloïde). La distance entre chaque miroir dépendra de la dimension des miroirs choisis et de la surface de concentration recherchée au niveau du récepteur solaire.Preferably, the central panel and the side panels include beams which can attach photovoltaic solar panel systems or mirrors. In the case of mirrors, these are fixed to the central panel and to the side panels through a mechanism allowing them to be positioned along the three axes in space to vary the curvature of the mirrors and consequently the curvature of the solar collector (shape of the paraboloid). The distance between each mirror will depend on the size of the mirrors chosen and the concentration surface sought at the solar receiver.

Avantageusement, la courbure des miroirs formant le collecteur solaire est adaptable à travers le mécanisme de fixation des miroirs. Ainsi il est possible de modifier la courbure du collecteur solaire formé par les miroirs positionnés sur le panneau central et les panneaux latéraux. Selon un aspect préféré lesdits miroirs sont positionnés sur un mécanisme réglable et adaptable dans toutes les directions de l’espace et permettant d’adapter la courbure du collecteur solaire pour adapter la surface de réception solaire ce qui permet d’adapter également la température au niveau du récepteur solaire.Advantageously, the curvature of the mirrors forming the solar collector is adaptable through the mirror fixing mechanism. It is thus possible to modify the curvature of the solar collector formed by the mirrors positioned on the central panel and the side panels. According to a preferred aspect, said mirrors are positioned on an adjustable and adaptable mechanism in all directions of space and making it possible to adapt the curvature of the solar collector to adapt the solar reception surface which also makes it possible to adapt the temperature to the level of the solar receiver.

Selon un aspect préféré, ledit châssis fixe comprend des poutres fixes sur lesquelles est fixé un moteur de rotation couplé de l’autre côté à une structure mobile à travers d’autres poutres solidaires du châssis rotatif. Ce moteur de rotation peut être un moteur électrique ou un moteur hydraulique et permet à la structure mobile de tourner autour de la structure fixe selon l’azimut. Entre les deux poutres circulaires, des roulettes ou bien des roulements peuvent être intégrés, ou tout simplement un léger contact pourra se faire entre les surfaces des deux poutres circulaires étant donné que la structure mobile est soutenue par le moteur de rotation. Ainsi le châssis fixe comprend un moteur rotatif couplé d’un côté à des poutres fixes et solidaires d’autres poutres fixes reposant sur le sol ou sur une surface horizontale ou un châssis, ledit moteur rotatif est couplé de l’autre côté à d’autres poutres solidaires du châssis rotatif, ledit châssis fixe comprend un anneau circulaire fixe, lesdites poutres du châssis mobile sont solidaires d’un anneau circulaire mobile, ledit anneau circulaire fixe et ledit anneau circulaire mobile sont en contact à travers des roulettes ou en léger contact direct.According to a preferred aspect, said fixed chassis comprises fixed beams on which is fixed a rotation motor coupled on the other side to a movable structure through other beams secured to the rotating chassis. This rotation motor can be an electric motor or a hydraulic motor and allows the mobile structure to rotate around the fixed structure according to the azimuth. Between the two circular beams, casters or bearings can be integrated, or simply a slight contact can be made between the surfaces of the two circular beams given that the mobile structure is supported by the rotation motor. Thus the fixed frame comprises a rotary motor coupled on one side to fixed beams and secured to other fixed beams resting on the ground or on a horizontal surface or a frame, said rotary motor is coupled on the other side to other beams integral with the rotating chassis, said fixed chassis comprises a fixed circular ring, said beams of the movable chassis are integral with a movable circular ring, said fixed circular ring and said movable circular ring are in contact through rollers or in slight contact direct.

Les mouvements du mécanisme de translation, du mécanisme de rotation, du chariot et du moteur de rotation, se feront automatiquement et en temps réel à travers des moteurs qui peuvent être des moteurs hydrauliques ou des moteurs électriques ou une combinaison de moteurs électriques et de moteurs hydrauliques.The movements of the translation mechanism, the rotation mechanism, the carriage and the rotation motor, will take place automatically and in real time through motors which can be hydraulic motors or electric motors or a combination of electric motors and motors hydraulics.

De préférence, ledit dispositif de production d’énergie est compatible avec un réservoir comportant un fluide pour stocker l’énergie thermique (non visible sur la et la ). L’énergie thermique stockée dans ce réservoir pourra servir pour assurer le besoin energétique thermique d’une application donnée mais aussi pour produire de l’électricité en cas d’absence d’énergie solaire par exemple. Pour la production d’électricité, celle-ci pourra être faite en utilisant un cycle thermodynamique de type cycle de Rankine Organique (en anglais « Organic Rankine Cycle »). Avantageusement, le dispositif de production d’énergie comprend un système de stockage thermique permettant de stocker l’énergie thermique, ladite énergie thermique stockée est utilisée sous forme d’énergie thermique ou bien transformée en energie électrique à travers un convertisseur d’énergie ou bien utilisée simultanément sous forme d’énergie thermique et d’énergie électrique.Preferably, said energy production device is compatible with a reservoir comprising a fluid for storing thermal energy (not visible on the and the ). The thermal energy stored in this reservoir can be used to meet the thermal energy needs of a given application but also to produce electricity in the event of an absence of solar energy, for example. For the production of electricity, this can be done using a thermodynamic cycle of the Organic Rankine Cycle type (in English “Organic Rankine Cycle”). Advantageously, the energy production device comprises a thermal storage system making it possible to store thermal energy, said stored thermal energy is used in the form of thermal energy or transformed into electrical energy through an energy converter or else used simultaneously in the form of thermal energy and electrical energy.

De préférence, ladite boxe comportant le récepteur solaire, intègre un convertisseur d’énergie de type ORC (en anglais « Organic Rankine Cycle » ou cycle de Rankine organique), ou bien un turbogénérateur ou bien une machine de Stirling ou autre type de machine thermodynamiquePreferably, said box comprising the solar receiver integrates an ORC type energy converter (in English “Organic Rankine Cycle”), or a turbogenerator or a Stirling machine or other type of thermodynamic machine

Avantageusement, ce dispositif de production d’énergie pourra être fixé au sol ou bien intégré sur une application mobile, par exemple une remorque, un camion ou autre engin mobile. Ainsi, il est utilisé pour des applications stationnaires de production d’énergie électrique et thermique ou bien des applications mobiles de production d’énergie électrique et thermique.Advantageously, this energy production device can be fixed to the ground or integrated into a mobile application, for example a trailer, a truck or other mobile vehicle. Thus, it is used for stationary applications for the production of electrical and thermal energy or mobile applications for the production of electrical and thermal energy.

On décrira ci-après, à titre d’exemples non limitatifs, plusieurs formes d’exécution de la présente invention, en référence aux figures annexées sur lesquelles :Several embodiments of the present invention will be described below, by way of non-limiting examples, with reference to the appended figures in which:

illustre schématiquement le dispositif de production d’énergie avec uniquement des miroirs au niveau du panneau central et des panneaux latéraux ; schematically illustrates the energy production device with only mirrors at the central panel and side panels;

est une vue schématique du dispositif de production d’énergie de la selon une différente vue, faisant apparaître le récepteur solaire au niveau de la boxe contenant le convertisseur d’énergie ; is a schematic view of the energy production device of the according to a different view, showing the solar receiver at the level of the box containing the energy converter;

est une vue schématique éclatée du dispositif de production d’énergie ; is an exploded schematic view of the energy production device;

est une vue schématique du châssis rotatif incluant le châssis vertical ; is a schematic view of the rotating frame including the vertical frame;

est une vue schématique du mécanisme de translation du panneau central sur le châssis rotatif ; is a schematic view of the translation mechanism of the central panel on the rotating frame;

est une vue schématique du mécanisme de rotation du panneau central, ledit mécanisme de rotation est positionné sur le châssis vertical du châssis rotatif ; is a schematic view of the rotation mechanism of the central panel, said rotation mechanism is positioned on the vertical frame of the rotating frame;

est une vue schématique montrant le panneau central sous deux vues différentes ; is a schematic view showing the central panel in two different views;

est une vue schématique du chariot sur lequel est positionné la boxe contenant le récepteur solaire et le convertisseur d’énergie ; is a schematic view of the cart on which the box containing the solar receiver and the energy converter is positioned;

est une vue schématique du mécanisme de fixation des miroirs sur les poutrelles et du mécanisme d’articulation des miroirs sous deux vues différentes ; is a schematic view of the mechanism for fixing the mirrors to the beams and the mechanism for articulating the mirrors in two different views;

est un dessin illustrant l’impact de la courbure du collecteur solaire et de la distance du récepteur solaire sur la surface de concentration solaire ; is a drawing illustrating the impact of the curvature of the solar collector and the distance of the solar receiver on the solar concentration surface;

est une vue schématique détaillée des différents composants du système fixe dit base du dispositif de production d’énergie et du système de rotation de la partie mobile ; is a detailed schematic view of the different components of the fixed system called the base of the energy production device and the rotation system of the mobile part;

est une vue schématique du dispositif de production d’énergie avec un réservoir de stockage d’énergie thermique ; is a schematic view of the energy production device with a thermal energy storage tank;

est une vue schématique du dispositif de production d’énergie comportant des miroirs au niveau du panneau central et des panneaux solaires photovoltaïques au niveau des panneaux latéraux ; is a schematic view of the energy production device comprising mirrors at the central panel and photovoltaic solar panels at the side panels;

est une vue schématique du dispositif de production d’énergie comportant uniquement des panneaux solaires photovoltaïques au niveau du panneau central et des panneaux latéraux ; is a schematic view of the energy production device comprising only photovoltaic solar panels at the central panel and the side panels;

est une vue schématique du dispositif de production d’énergie comportant uniquement un panneau central avec des miroirs ; is a schematic view of the energy production device comprising only a central panel with mirrors;

Dans ce qui va suivre, les modes de réalisation décrits s’attachent plus particulièrement à une mise en œuvre du dispositif de production d’énergie à partir de l’énergie solaire pour une application stationnaire. Cependant, toute mise en œuvre dans un contexte différent, en particulier pour des applications mobiles, est également visée par la présente invention.In what follows, the embodiments described focus more particularly on an implementation of the device for producing energy from solar energy for a stationary application. However, any implementation in a different context, in particular for mobile applications, is also covered by the present invention.

Les éléments désignés par les mêmes références numériques sur les différentes figures sont identiques.The elements designated by the same numerical references in the different figures are identical.

En référence à la , il est représenté de manière schématique un dispositif de production d’énergie 1 à partir de l’énergie solaire selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif de production d’énergie 1 comporte un châssis fixe 2 couplé à un châssis rotatif 3 à travers un moteur de rotation 12 (non visible), un panneau central 4, des panneaux latéraux 4a et 4b, lesdits panneaux latéraux 4a et 4b sont positionnés de part et d’autre du panneau central 4, ledit panneau central 4 et lesdits panneaux latéraux 4a et 4b comportent, dans ce premier mode de réalisation, des miroirs 22, l’ensemble des miroirs 22 positionnés sur le panneau central et sur les panneaux latéraux forment le collecteur solaire. Le dispositif de production d’énergie 1 comporte également une boxe 5 positionnée sur un chariot 6 mobile selon l’axe x (axe horizontal), ladite boxe contient un récepteur solaire 5a (non visible) et un convertisseur d’énergie à l’intérieur de la boxe (non visible). La illustre un repère dans les trois axes de l’espace, c’est-à-dire :

  • une direction avant-arrière x correspondant à une direction avant-arrière rectiligne et horizontale, la flèche représentant l’avant ;
  • une direction latérale y perpendiculaire à la direction avant-arrière x, la flèche représentant la droite ;
  • une direction verticale z perpendiculaire aux directions horizontale et latérale, la flèche représentant le haut ;
In reference to the , there is shown schematically a device for producing energy 1 from solar energy according to a first embodiment of the present invention. The energy production device 1 comprises a fixed frame 2 coupled to a rotating frame 3 through a rotation motor 12 (not visible), a central panel 4, side panels 4a and 4b, said side panels 4a and 4b are positioned on either side of the central panel 4, said central panel 4 and said side panels 4a and 4b comprise, in this first embodiment, mirrors 22, all of the mirrors 22 positioned on the central panel and on the side panels form the solar collector. The energy production device 1 also includes a box 5 positioned on a carriage 6 movable along the x axis (horizontal axis), said box contains a solar receiver 5a (not visible) and an energy converter inside boxing (not visible). There illustrates a reference point in the three axes of space, that is to say:
  • a front-rear direction x corresponding to a rectilinear and horizontal front-rear direction, the arrow representing the front;
  • a lateral direction y perpendicular to the front-rear direction x, the arrow representing the right;
  • a vertical direction z perpendicular to the horizontal and lateral directions, the arrow representing the top;

En référence maintenant à la , il est représenté schématiquement le même dispositif de production d’énergie à partir de l’énergie solaire présenté en , mais selon une différente vue. Cette figure fait apparaître le récepteur solaire (5a) au niveau de la boxe 5 contenant le convertisseur d’énergie (non visible). L’énergie solaire reçue sur le collecteur solaire formé par l’ensemble des miroirs 22, est convergée sur la surface du récepteur solaire 5a.Referring now to the , it is schematically represented the same device for producing energy from solar energy presented in , but from a different view. This figure shows the solar receiver (5a) at box 5 containing the energy converter (not visible). The solar energy received on the solar collector formed by all the mirrors 22 is converged on the surface of the solar receiver 5a.

En référence maintenant à la , il est représenté une vue schématique éclatée du dispositif de production d’énergie présenté en et en . La fait apparaître les différents sous-systèmes dudit dispositif de production d’énergie 1. Ledit dispositif de production d’énergie 1 comprend un mécanisme de translation 7 du panneau central 4, positionné sur le châssis rotatif 3, ledit châssis rotatif 3 comprend deux poutres 3a et 3b en forme de « U » permettant au mécanisme de translation 7 de se mouvoir selon l’axe X’X présenté sur le repère de la . L’axe X’X est parallèle à l’axe x du repère et représente la direction horizontale. Le châssis rotatif 3 comprend également quatre poutres verticales 3’a, 3’b, 3’c et 3’d sur lesquels reposent deux poutres horizontales 3c et 3d. L’ensemble de ces poutres forment le châssis vertical, ledit châssis vertical est solidaire du châssis rotatif 3. Le déplacement du mécanisme de translation 7 suivant l’axe x est possible grâce à un moteur de translation 10a à travers une liaison métallique de type tige 11a, ledit moteur de translation 10a pouvant être un moteur électrique ou un moteur hydraulique. Le déplacement du mécanisme de translation 7 sur le châssis mobile 3 résulte en un déplacement axial du panneau central 4 au niveau du mécanisme de couplage 15 (présenté sur la ), ce qui permet d’incliner le panneau central 4 et d’incliner les panneaux latéraux 4a et 4b, ce qui permet d’ajuster l’angle du collecteur solaire par rapport à la position du soleil dans le ciel, l’élévation du soleil dans le ciel. Le dispositif de production d’énergie 1 comprend également un mécanisme de rotation 8, ledit mécanisme de rotation 8 est mobile selon l’axe x. Le déplacement du mécanisme de rotation 8 suivant l’axe x est possible grâce à un moteur de translation 10b, à travers une liaison métallique de type tige 11b, ledit moteur de translation 10b pouvant être un moteur électrique ou un moteur hydraulique. Le déplacement du mécanisme de rotation 8 permet d’effectuer un mouvement de rotation et de basculement du panneau central 4 et des panneaux latéraux 4a et 4b autour du mécanisme de couplage 15 (illustré sur la ) ce qui permet au collecteur solaire formé par les miroirs 22 de converger les rayons du soleil sur le récepteur solaire 5a. Le dispositif de production d’énergie 1 comporte également une boxe 5 mobile sur un chariot 6 selon la direction X’X. Le déplacement du chariot 6 suivant l’axe x est possible grâce à un moteur de translation 10c à travers une liaison métallique de type tige 11c, ledit moteur de translation 10c pouvant être un moteur électrique ou un moteur hydraulique. Ainsi, le chariot 6 portant la boxe 5 peut se déplacer selon l’axe x, ce qui permet de rapprocher ou d’éloigner le récepteur solaire 5a du panneau central et des panneaux latéraux. De même le mécanisme de translation 7, permet au panneaux central 4 de se déplacer au niveau du châssis rotatif 3, ce qui permet au panneau central 4 et aux panneaux latéraux 4a et 4b, de s’approcher ou de s’éloigner du récepteur solaire 5b. Le déplacement du mécanisme de translation 7 permet au panneau également de s’incliner, la partie haute étant solidaire du mécanisme de rotation 8. Ainsi le déplacement du mécanisme de translation 7 permet au panneau central de s’incliner pour adapter l’angle d’incidence avec les rayons du soleil. Cette inclinaison permet de maximiser la surface du collecteur solaire formé par l’ensemble miroirs avec les rayons du soleil. De plus, le déplacement du mécanisme de rotation 8 selon l’axe x, permet au panneau central 4 d’effectuer un mouvement de rotation et de basculement autour du mécanisme de translation 7. Cette rotation permet de diriger le flux solaire collecté par l’ensemble des miroirs vers le récepteur solaire 5a. La combinaison des trois mécanismes, permet au dispositif de production d’énergie 1 de suivre le soleil en continue selon l’élévation tout en maximisant la surface de réception avec les rayons du soleil et en convergent à tout instant, l’énergie solaire sur le récepteur solaire 5a. Pour pouvoir suivre le soleil selon l’axe horizontal, l’azimut, un autre moteur de rotation 12 permet au châssis rotatif 3 d’effectuer un mouvement de rotation, ledit moteur de rotation 12 est couplé d’un côté au châssis fixe 2 et de l’autre côté au châssis rotatif 3 à travers des poutres.Referring now to the , there is shown an exploded schematic view of the energy production device presented in and in . There reveals the different subsystems of said energy production device 1. Said energy production device 1 comprises a translation mechanism 7 of the central panel 4, positioned on the rotating chassis 3, said rotating chassis 3 comprises two beams 3a and 3b in the shape of a “U” allowing the translation mechanism 7 to move along the axis X'X presented on the mark of the . The X'X axis is parallel to the x axis of the coordinate system and represents the horizontal direction. The rotating frame 3 also includes four vertical beams 3'a, 3'b, 3'c and 3'd on which two horizontal beams 3c and 3d rest. All of these beams form the vertical chassis, said vertical chassis is integral with the rotating chassis 3. The movement of the translation mechanism 7 along the x axis is possible thanks to a translation motor 10a through a rod-type metal connection 11a, said translation motor 10a being able to be an electric motor or a hydraulic motor. The movement of the translation mechanism 7 on the mobile chassis 3 results in an axial movement of the central panel 4 at the level of the coupling mechanism 15 (presented on the ), which makes it possible to tilt the central panel 4 and to tilt the side panels 4a and 4b, which makes it possible to adjust the angle of the solar collector relative to the position of the sun in the sky, the elevation of the sun in the sky. The energy production device 1 also comprises a rotation mechanism 8, said rotation mechanism 8 is movable along the x axis. The movement of the rotation mechanism 8 along the x axis is possible thanks to a translation motor 10b, through a rod-type metal connection 11b, said translation motor 10b being able to be an electric motor or a hydraulic motor. The movement of the rotation mechanism 8 makes it possible to perform a rotation and tilting movement of the central panel 4 and the side panels 4a and 4b around the coupling mechanism 15 (illustrated in the ) which allows the solar collector formed by the mirrors 22 to converge the sun's rays on the solar receiver 5a. The energy production device 1 also includes a box 5 movable on a carriage 6 in the direction X'X. The movement of the carriage 6 along the x axis is possible thanks to a translation motor 10c through a metal rod type connection 11c, said translation motor 10c being able to be an electric motor or a hydraulic motor. Thus, the carriage 6 carrying the box 5 can move along the x axis, which makes it possible to bring the solar receiver 5a closer to or further from the central panel and the side panels. Likewise, the translation mechanism 7 allows the central panel 4 to move at the level of the rotating frame 3, which allows the central panel 4 and the side panels 4a and 4b to approach or move away from the solar receiver 5b. The movement of the translation mechanism 7 also allows the panel to tilt, the upper part being integral with the rotation mechanism 8. Thus the movement of the translation mechanism 7 allows the central panel to tilt to adapt the angle of incidence with the sun's rays. This inclination makes it possible to maximize the surface of the solar collector formed by the mirror assembly with the sun's rays. In addition, the movement of the rotation mechanism 8 along the x axis allows the central panel 4 to perform a rotation and tilting movement around the translation mechanism 7. This rotation makes it possible to direct the solar flux collected by the set of mirrors towards the solar receiver 5a. The combination of the three mechanisms allows the energy production device 1 to continuously follow the sun according to the elevation while maximizing the reception surface with the sun's rays and converging at any time, the solar energy on the 5a solar receiver. To be able to follow the sun along the horizontal axis, the azimuth, another rotation motor 12 allows the rotating frame 3 to perform a rotational movement, said rotation motor 12 is coupled on one side to the fixed frame 2 and on the other side to the rotating frame 3 through beams.

En référence maintenant à la , il est représenté schématiquement le châssis rotatif 3. Ce châssis rotatif 3 comprend deux poutres 3a et 3b en forme de « U » incliné à 90° pour former un système de rail permettant au chariot 6 et au mécanisme de translation 7 de se déplacer selon l’axe x. Ce châssis rotatif 3 comprend également un châssis vertical composé entre autres de quatre poutres 3’a, 3’b, 3’c et 3’d. Il comprend également deux poutres 3c et 3d en forme de « U » inclinées à 90° pour former un système de rail permettant au mécanisme de rotation 8 de se déplacer selon l’axe x. La poutre 3c en forme de « U » inclinée à 90° et positionnée à l’horizontal selon l’axe x est solidaire des poutres 3’a et 3’b. La poutre 3d en forme de « U » inclinée à 90° et positionnée à l’horizontal selon l’axe x est solidaire des poutres 3’c et 3’d. Le châssis rotatif 3 comprend également deux autres poutres, 3’e et 3’f positionnées à l’horizontale selon l’axe y et solidaire des poutres 3’g et 3’h qui sont à leur tour solidaire des poutres verticales 3’a, 3’b, 3’c et 3’d. Ainsi la structure du châssis rotatif 3 est solidaire avec le châssis vertical et une rotation des poutres 3a et 3b résulte en une rotation de même angle des poutres 3c et 3d. Le châssis rotatif 3 comprend également trois autres poutres 3’’a, 3’’b et 3’’c. Ces trois poutres 3’’a, 3’’b et 3’’c possèdent un double rôle. Le premier rôle est de former un châssis pour recevoir respectivement les moteurs de translation 10a, 10b et 10c pour déplacer respectivement le mécanisme de translation 7, le mécanisme de rotation 8 et le chariot 6. Le deuxième rôle est de rigidifier la structure en couplant les différentes poutres du châssis mobile 3 entre elles.Referring now to the , the rotary chassis 3 is shown schematically. This rotary chassis 3 comprises two beams 3a and 3b in the shape of a “U” inclined at 90° to form a rail system allowing the carriage 6 and the translation mechanism 7 to move according to the x axis. This rotating frame 3 also includes a vertical frame composed, among other things, of four beams 3'a, 3'b, 3'c and 3'd. It also includes two “U”-shaped beams 3c and 3d inclined at 90° to form a rail system allowing the rotation mechanism 8 to move along the x axis. The “U”-shaped beam 3c inclined at 90° and positioned horizontally along the x axis is integral with the beams 3'a and 3'b. The 3d beam in the shape of a “U” inclined at 90° and positioned horizontally along the x axis is integral with the beams 3'c and 3'd. The rotating frame 3 also includes two other beams, 3'e and 3'f positioned horizontally along the y axis and secured to the beams 3'g and 3'h which are in turn secured to the vertical beams 3'a , 3'b, 3'c and 3'd. Thus the structure of the rotating frame 3 is integral with the vertical frame and a rotation of the beams 3a and 3b results in a rotation of the same angle of the beams 3c and 3d. The rotating frame 3 also includes three other beams 3''a, 3''b and 3''c. These three beams 3''a, 3''b and 3''c have a dual role. The first role is to form a chassis to respectively receive the translation motors 10a, 10b and 10c to respectively move the translation mechanism 7, the rotation mechanism 8 and the carriage 6. The second role is to stiffen the structure by coupling the different beams of the mobile chassis 3 between them.

En référence maintenant à la , il est représenté schématiquement le mécanisme de translation 7 permettant au panneau central de se mouvoir selon l’axe x. Ce mécanisme de translation 7 comprend un châssis formé de poutrelles 13, un système de fixation 14a de la tige 11a du moteur de translation 10a, un mécanisme de couplage 15 du panneau central 4, le mécanisme de translation 7 comprend également des roulettes 16 en contact avec les poutres 3a et 3b de chaque côté et peuvent être des simples roues ou bien des roulements de type roulement à bille, et permettent au mécanisme de translation 7 de se mouvoir selon l’axe x, assurant ainsi un déplacement du panneau central 4 selon l’axe x (l’axe X’X sur la ) au niveau du mécanisme de couplage 15. Le mécanisme de couplage 15 consiste en deux coussinets 15a reposant sur des supports 15b positionnés sur les poutrelles 13 et faisant la liaison avec le panneau central 4 à travers deux biellettes 15c, lesdites biellettes 15c sont solidaires du panneau central 4. Le déplacement du mécanisme de translation 7 selon l’axe x permet au panneau central 4 de s’incliner en fonction de la position du soleil selon l’élévation, ce qui permet de maximiser la surface des rayons du soleil avec le collecteur solaire (surface collectée) et de maximiser ainsi l’énergie solaire reçue au niveau du collecteur solaire (panneau central + panneaux latéraux). Cela permet aux miroirs 22 et aux panneaux solaires photovoltaïques (autre variante) de collecter plus d’énergie solaire et de maximiser par conséquent l’efficacité du dispositif de production d’énergie 1.Referring now to the , the translation mechanism 7 is shown schematically allowing the central panel to move along the x axis. This translation mechanism 7 comprises a chassis formed of beams 13, a fixing system 14a of the rod 11a of the translation motor 10a, a coupling mechanism 15 of the central panel 4, the translation mechanism 7 also comprises rollers 16 in contact with the beams 3a and 3b on each side and can be simple wheels or ball bearing type bearings, and allow the translation mechanism 7 to move along the x axis, thus ensuring movement of the central panel 4 according to the x axis (the X'X axis on the ) at the level of the coupling mechanism 15. The coupling mechanism 15 consists of two bearings 15a resting on supports 15b positioned on the beams 13 and making the connection with the central panel 4 through two links 15c, said links 15c are integral with the central panel 4. The movement of the translation mechanism 7 along the x axis allows the central panel 4 to tilt according to the position of the sun according to the elevation, which makes it possible to maximize the surface of the sun's rays with the solar collector (collected surface) and thus maximize the solar energy received at the solar collector (central panel + side panels). This allows the mirrors 22 and the photovoltaic solar panels (another variant) to collect more solar energy and therefore maximize the efficiency of the energy production device 1.

En référence maintenant à la , il est représenté schématiquement le mécanisme de rotation 8 permettant au panneau central 4 d’effectuer un mouvement de rotation et un basculement autour du mécanisme de couplage 15 situé sur le mécanisme de translation 7 au niveau des coussinets 15a et des biellettes 15c. Ce mécanisme de rotation 8 comprend un châssis formé de poutrelles 17, un système de fixation 14b de la tige 11b du moteur de translation 10b, une ou plusieurs roulettes 18 situées des deux côtés du mécanisme de rotation 8, et deux rouleaux 19, un de chaque côté, ledit rouleau 9 est intégré entre les poutres 20 et 20a (présentées sur la ) du panneau central 4. Les rouleaux 19 permettent de transformer le mouvement de translation du mécanisme de rotation 8 effectué par le moteur de translation 10b via la tige 11b à travers le système de fixation 14b, en un mouvement de rotation et de basculement du panneau central 4 autour du mécanisme de couplage 15 située sur le mécanisme de translation 7. En déplaçant le mécanisme de rotation 8, les rouleaux 19 se déplacent à l’horizontale selon l’axe x, les poutres 20 et 20a sont poussées par les rouleaux 19, lesdits rouleaux 19 coulissent entre les poutres 20 et 20a, ce qui permet au panneau central 4 d’effectuer un mouvement de rotation autour du mécanisme de couplage 15. Ainsi à travers cette conception, le panneau central pourra effectuer un mouvement de rotation en activant le moteur de translation 10b situé sur le châssis vertical. Ce mouvement de rotation du panneau central 4 autour du mécanisme de couplage 15 situé sur le mécanisme de translation 7 permet de diriger les flux solaires collectés par les miroirs 22 vers le récepteur solaire 5a positionné sur la boxe 5. Ainsi ce mécanisme de rotation 8 permet à l’ensemble des miroirs 22 formant le collecteur solaire de concentrer les flux solaires sur la surface de réception du récepteur solaire 5a.Referring now to the , it is shown schematically the rotation mechanism 8 allowing the central panel 4 to perform a rotational movement and a tilting around the coupling mechanism 15 located on the translation mechanism 7 at the level of the bearings 15a and the links 15c. This rotation mechanism 8 comprises a frame formed of beams 17, a fixing system 14b of the rod 11b of the translation motor 10b, one or more casters 18 located on both sides of the rotation mechanism 8, and two rollers 19, one of each side, said roller 9 is integrated between the beams 20 and 20a (presented on the ) of the central panel 4. The rollers 19 make it possible to transform the translation movement of the rotation mechanism 8 carried out by the translation motor 10b via the rod 11b through the fixing system 14b, into a rotation and tilting movement of the panel central 4 around the coupling mechanism 15 located on the translation mechanism 7. By moving the rotation mechanism 8, the rollers 19 move horizontally along the x axis, the beams 20 and 20a are pushed by the rollers 19 , said rollers 19 slide between the beams 20 and 20a, which allows the central panel 4 to perform a rotational movement around the coupling mechanism 15. Thus through this design, the central panel will be able to perform a rotational movement by activating the translation motor 10b located on the vertical chassis. This rotational movement of the central panel 4 around the coupling mechanism 15 located on the translation mechanism 7 makes it possible to direct the solar fluxes collected by the mirrors 22 towards the solar receiver 5a positioned on the box 5. Thus this rotation mechanism 8 allows to all of the mirrors 22 forming the solar collector to concentrate the solar fluxes on the reception surface of the solar receiver 5a.

En référence maintenant à la , il est représenté schématiquement deux vues différentes du panneau central 4. Le panneau central 4 est composé d’une structure comprenenant des poutres 20, des poutres 20a parallèles aux poutres 20, lesdites poutres 20 et poutres 20a sont espacées de façon à permettre aux rouleaux 19 de s’intégrer entre eux, lesdits rouleaux 19 sont solidaires du mécanisme de rotation 8 couplé au moteur de translation 10b et glissant entre les poutres 20 et 20a, ce qui permet au panneau central 4 d’effectuer un mouvement de rotation et de basculement autour du mécanisme de couplage 15 situé sur le mécanisme de translation 7. Les deux poutres 20a permettent aussi de rigidifier la structure du panneau central 4. Le panneau central 4 comprend également des poutres longitudinales 21 permettant de fixer le mécanisme 25 portant des miroirs 22 ou bien des panneaux solaires photovoltaïques (mécanisme 25 non présent sur cette figure). Ces poutres longitudinales 21 ont également un rôle de rigidification de la structure du panneau central 4. Le panneau central 4 comprend également minimum deux charnières 20b de chaque côté, lesdites charnières fixées sur les poutres 20 et 20a permettent aux panneaux latéraux 4a et 4b de basculer autour du panneau central 4. Ce basculement permet ainsi de fermer ou ouvrir les panneaux latéraux 4a et 4b ce qui permet de réduire la largeur du système en cas de transport pour une application mobile mais aussi en cas de besoin pour une application stationnaire. Ainsi, le dispositif de production d’énergie 1 est caractérisé en ce que les panneaux latéraux 4a et 4b puissent effectuer un mouvement de rotation au niveau des charnières 20b, permettant ainsi de réduire la largeur du système et offrant la possibilité d’avoir un système transportable sur une application mobile de type remorque ou véhicule ou autre type d’engins de transport.Referring now to the , two different views of the central panel 4 are shown schematically. The central panel 4 is composed of a structure comprising beams 20, beams 20a parallel to the beams 20, said beams 20 and beams 20a are spaced so as to allow the rollers 19 to integrate with each other, said rollers 19 are integral with the rotation mechanism 8 coupled to the translation motor 10b and sliding between the beams 20 and 20a, which allows the central panel 4 to perform a rotation and tilting movement around the coupling mechanism 15 located on the translation mechanism 7. The two beams 20a also make it possible to stiffen the structure of the central panel 4. The central panel 4 also includes longitudinal beams 21 making it possible to fix the mechanism 25 carrying mirrors 22 or many photovoltaic solar panels (mechanism 25 not present in this figure). These longitudinal beams 21 also have a role of stiffening the structure of the central panel 4. The central panel 4 also includes at least two hinges 20b on each side, said hinges fixed on the beams 20 and 20a allow the side panels 4a and 4b to tilt around the central panel 4. This tilting thus makes it possible to close or open the side panels 4a and 4b, which makes it possible to reduce the width of the system in the event of transport for a mobile application but also in case of need for a stationary application. Thus, the energy production device 1 is characterized in that the side panels 4a and 4b can perform a rotational movement at the level of the hinges 20b, thus making it possible to reduce the width of the system and offering the possibility of having a system transportable on a mobile application such as a trailer or vehicle or other type of transport vehicle.

En référence maintenant à la , il est représenté schématiquement le chariot 6 comprenant un châssis 23 pouvant recevoir la boxe 5 (non présentée), un système de fixation 14c de la tige 11c du moteur de translation 10c, et des roulettes 24 en contact avec les poutres 3a et 3b, lesdites roulettes 24 permettent au chariot 6 de se déplacer selon l’axe x, permettant ainsi au récepteur solaire 5a de s’approcher ou de s’éloigner du panneau central 4 et des panneaux latéraux 4a et 4b. Cette fonctionnalité de pouvoir changer la distance, offre au dispositif de production d’énergie 1, la possibilité de changer la surface de concentration au niveau du récepteur solaire 5a, ce qui permet d’adapter le dispositif 1 à différents types de technologies de convertisseur d’énergie. Le fait de positionner la boxe 5 contenant le récepteur solaire 5a directement sur le châssis rotatif 3 permet de réduire aussi la compléxité du système et surtout de réduire sa masse.Referring now to the , the carriage 6 is shown schematically comprising a chassis 23 capable of receiving the box 5 (not shown), a fixing system 14c of the rod 11c of the translation motor 10c, and casters 24 in contact with the beams 3a and 3b, said casters 24 allow the carriage 6 to move along the x axis, thus allowing the solar receiver 5a to approach or move away from the central panel 4 and the side panels 4a and 4b. This functionality of being able to change the distance, offers the energy production device 1 the possibility of changing the concentration surface at the level of the solar receiver 5a, which makes it possible to adapt the device 1 to different types of converter technologies. 'energy. Positioning the box 5 containing the solar receiver 5a directly on the rotating chassis 3 also makes it possible to reduce the complexity of the system and above all to reduce its mass.

En référence maintenant à la , il est représenté schématiquement le mécanisme de fixation des miroirs 25 sur les poutres longitudinales 21 du panneau central 4 et des panneaux latéraux 4a et 4b. Ce mécanisme de fixation des miroirs 25 comprend une tôle creuse 26 couplée sur la poutre longitudinale 21 à travers un trou logeant un écrou et une vis (non représentés sur la figure). La position selon l’axe y’ est réglable en fonction de la position du trou sur la poutre longitudinale 21. La position selon l’axe x’ est réglable également en serrant la vis au niveau souhaité sur la section creuse de la tôle 26. Le mécanisme de fixation 25 comprend également une première tôle triangulaire 27, fixée sur la tôle creuse 26 à travers un système formé par une vis et un écrou 27a, ladite première tôle triangulaire 27 permet au miroir 22 couplé au mécanisme 25 au niveau du trou 29 de tourner dans le plan x’y’ ce qui permet de régler la courbure du collecteur solaire formé par les miroirs 22. La première tôle triangulaire 27 est couplée à son tour à une deuxième tôle triangulaire 28, fixée sur la première tôle triangulaire 27 à travers un système formé par une vis et un écrou 28a, ladite deuxième tôle triangulaire 28 permet au miroir 22 couplé au mécanisme 25 au niveau du trou 29 de tourner dans le plan x’z’ ce qui permet de régler la courbure du collecteur solaire formé par les miroirs 22. Avantageusement, ce dispositif 25 est caractérisé par sa capacité à adapter la courbure du collecteur solaire formé par l’ensemble des miroirs en fonction du besoin et des spécificités techniques du récepteur solaire et du convertisseur d’énergie utilisé. Avantageusement, ce mécanisme 25 permet ainsi de modifier la forme paraboloïde du collecteur solaire. Cette adaptation de la courbure implique une adaptation de la zone de convergence et se fait également en parallèle de l’adaptation de la position du récepteur solaire 5a sur l’axe x à travers la position du chariot 6.Referring now to the , the mechanism for fixing the mirrors 25 to the longitudinal beams 21 of the central panel 4 and the side panels 4a and 4b is shown schematically. This mirror fixing mechanism 25 comprises a hollow sheet metal 26 coupled to the longitudinal beam 21 through a hole housing a nut and a screw (not shown in the figure). The position along the y' axis is adjustable as a function of the position of the hole on the longitudinal beam 21. The position along the x' axis is also adjustable by tightening the screw to the desired level on the hollow section of the sheet 26. The fixing mechanism 25 also comprises a first triangular sheet 27, fixed to the hollow sheet 26 through a system formed by a screw and a nut 27a, said first triangular sheet 27 allows the mirror 22 coupled to the mechanism 25 at the level of the hole 29 to rotate in the plane x'y' which makes it possible to adjust the curvature of the solar collector formed by the mirrors 22. The first triangular sheet 27 is coupled in turn to a second triangular sheet 28, fixed on the first triangular sheet 27 to through a system formed by a screw and a nut 28a, said second triangular sheet 28 allows the mirror 22 coupled to the mechanism 25 at the level of the hole 29 to rotate in the plane x'z' which makes it possible to adjust the curvature of the solar collector formed by the mirrors 22. Advantageously, this device 25 is characterized by its capacity to adapt the curvature of the solar collector formed by all the mirrors according to the need and the technical specificities of the solar receiver and the energy converter used. Advantageously, this mechanism 25 thus makes it possible to modify the paraboloid shape of the solar collector. This adaptation of the curvature implies an adaptation of the convergence zone and is also done in parallel with the adaptation of the position of the solar receiver 5a on the x axis through the position of the carriage 6.

La , illustre l’importance du mécanisme de fixation des miroirs 25 et son rôle dans la définition de la courbure du collecteur solaire formant l’ensemble des miroirs 22. La illustre également l’importance du mécanisme de fixation des miroirs et son impact sur la surface de réception et la température de surface du récepteur solaire. Cette montre la position du foyer Fa, définit comme le lieu de convergence des rayons du soleil, d’un premier collecteur solaire [a] (qui pourra être formé par un seul miroirs paraboloïde ou bien par plusieurs miroirs 22) comparé à la position du foyer Fb d’un deuxième collecteur solaire [b] ayant une courbure différente (la forme paraboloïde du collecteur solaire [a] est différente de la forme paraboloïde du collecteur solaire [b]. Les deux collecteurs solaires [a] et [b] de la ont la même surface de réception solaire S, ils reçoivent ainsi la même quantité d’énergie solaire. Le collecteur solaire [a] ayant une structure de collecteur solaire plus convergente que le collecteur solaire [b], celui-ci possède une distance focale Fa plus courte que la distance focale Fb du collecteur solaire [b]. De même, pour trois différentes récepteurs solaire, R1, R2 et R3 positionné à une distance D1, D2 et D3 respectivement avec une distance D1 du collecteur solaire supérieure à D2 et une distance D2 du collecteur solaire supérieure à D3, les trois surfaces de réception S1, S2 et S3 sont différentes, avec une surface S3 est plus grande que la surface S2 et une surface S2 est plus grande que la surface S1. Ainsi, pour une même quantité d’énergie solaire collectée sur la surface S, la température des trois surfaces de réception solaire est différente avec une température de surface au niveau du récepteur solaire S1 plus élevée que la température de surface au niveau du récepteur solaire S2 qui est à son tour plus élevée que la température de surface au niveau du récepteur solaire S3. Cette illustre ainsi l’importance de pouvoir modifier, sur l’invention décrite dans ce document, la courbure du collecteur solaire et la distance entre le collecteur solaire et le récepteur solaire pour pouvoir proposer un dispositif de production d’énergie modulable et qui s’adapte à différents types de convertisseurs d’énergie nécessitant différentes températures de fonctionnement au niveau du récepteur solaire.There , illustrates the importance of the mechanism for fixing the mirrors 25 and its role in defining the curvature of the solar collector forming all of the mirrors 22. The also illustrates the importance of the mirror attachment mechanism and its impact on the receiving surface and surface temperature of the solar receiver. This shows the position of the focus Fa, defined as the place of convergence of the sun's rays, of a first solar collector [a] (which could be formed by a single paraboloid mirror or by several mirrors 22) compared to the position of the focus Fb of a second solar collector [b] having a different curvature (the paraboloid shape of the solar collector [a] is different from the paraboloid shape of the solar collector [b]. The two solar collectors [a] and [b] of the have the same solar reception surface S, they thus receive the same quantity of solar energy. The solar collector [a] having a more convergent solar collector structure than the solar collector [b], the latter has a focal length Fa shorter than the focal length Fb of the solar collector [b]. Likewise, for three different solar receivers, R1, R2 and R3 positioned at a distance D1, D2 and D3 respectively with a distance D1 from the solar collector greater than D2 and a distance D2 from the solar collector greater than D3, the three receiving surfaces S1, S2 and S3 are different, with surface S3 being larger than surface S2 and surface S2 being larger than surface S1. Thus, for the same quantity of solar energy collected on the surface S, the temperature of the three solar receiving surfaces is different with a surface temperature at the solar receiver S1 higher than the surface temperature at the solar receiver S2 which is in turn higher than the surface temperature at the solar receiver S3. This thus illustrates the importance of being able to modify, on the invention described in this document, the curvature of the solar collector and the distance between the solar collector and the solar receiver in order to be able to propose a modular energy production device which adapts to different types of energy converters requiring different operating temperatures at the solar receiver.

En référence maintenant à la , il est représenté schématiquement le châssis fixe 2 et le châssis rotatif 3. Le châssis fixe est composé de deux poutres 30 qui reposent sur le sol ou sur la structure recevant le dispositif de production d’énergie 1. Ces deux poutres 30 sont couplées à un anneau circulaire fixe 31 solidaire du châssis fixe. Cet anneau circulaire fixe 31 pourra être en forme de U sur sa partie intérieure ou extérieure. Les deux poutres 30 sont reliées ensemble à travers une poutre 32 sur laquelle est fixée un moteur de rotation 12, ledit moteur de rotation 12 est couplé de l’autre côté à deux poutres 33 qui sont solidaire du châssis rotatif 3 à travers les poutres 3a et 3b. Le moteur de rotation 12 pourra être un moteur électrique ou un moteur hydraulique. L’activation de ce moteur de rotation 12 permet au châssis rotatif 3 de tourner, le châssis fixe 2 formé par les poutres 30, 32 et l’anneau circulaire 31, étant toujours fixe. Avantageusement, les deux poutres 33 sont couplées à un deuxième anneau 34 mobile solidaire du châssis rotatif 3. Cet anneau circulaire mobile 34 pourra être en forme de U sur sa partie intérieure ou extérieure. Des roulettes ou des roulements peuvent être installés entre les deux anneaux circulaires 31 et 34, ou tout simplement un léger contact entre les deux anneaux circulaires 31 et 34 permet de stabiliser le dispositif en cas de vibrations dues à l’effet du vent et de baisser par conséquence les contraintes de flexion et ou de torsion au niveau du moteur de rotation 12.Referring now to the , the fixed chassis 2 and the rotating chassis 3 are shown schematically. The fixed chassis is composed of two beams 30 which rest on the ground or on the structure receiving the energy production device 1. These two beams 30 are coupled to a fixed circular ring 31 secured to the fixed frame. This fixed circular ring 31 may be U-shaped on its interior or exterior part. The two beams 30 are connected together through a beam 32 on which a rotation motor 12 is fixed, said rotation motor 12 is coupled on the other side to two beams 33 which are secured to the rotating frame 3 through the beams 3a and 3b. The rotation motor 12 may be an electric motor or a hydraulic motor. The activation of this rotation motor 12 allows the rotary frame 3 to rotate, the fixed frame 2 formed by the beams 30, 32 and the circular ring 31, always being fixed. Advantageously, the two beams 33 are coupled to a second movable ring 34 secured to the rotating frame 3. This movable circular ring 34 may be U-shaped on its interior or exterior part. Casters or bearings can be installed between the two circular rings 31 and 34, or simply a slight contact between the two circular rings 31 and 34 makes it possible to stabilize the device in the event of vibrations due to the effect of the wind and to lower consequently the bending and/or torsional stresses at the level of the rotation motor 12.

En référence maintenant à la , il est représenté schématiquement une deuxième variante du dispositif de production d’énergie à partir d’énergie solaire. Ce dispositif de production d’énergie 37 est identique au premier dispositif 1 présenté à la hormis qu’il possède un réservoir de stockage thermique 38. L’énergie thermique récupérée par le convertisseur d’énergie au niveau du récepteur solaire permet de produire de l’énergie électrique et de l’énergie thermique. L’énergie thermique est stockée dans le réservoir 38. Avantageusement, le dispositif 37 est compatible avec un convertisseur d’énergie de type ORC (en anglais Organique Rankine Cycle) ou cycle de Rankine à vapeur utilisant un fluide organique. L’énergie thermique pourra être stockée dans le réservoir en utilisant un fluide comme stockeur thermique. Plusieurs fluides peuvent être utilisés, parmis eux l’eau et des huiles spécifiques sont les moins chers et les plus répandus. Avantageusement, le réservoir de stockage thermique est solidaire du châssis fixe du dispositif. Cependant, dans une configuration, non représentée, le réservoir de stockage thermique peut être solidaire du châssis rotatif 3, tournant ainsi avec ledit châssis rotatif 3.Referring now to the , a second variant of the device for producing energy from solar energy is shown schematically. This energy production device 37 is identical to the first device 1 presented in the except that it has a thermal storage tank 38. The thermal energy recovered by the energy converter at the solar receiver makes it possible to produce electrical energy and thermal energy. The thermal energy is stored in the reservoir 38. Advantageously, the device 37 is compatible with an ORC type energy converter (Organic Rankine Cycle) or steam Rankine cycle using an organic fluid. Thermal energy can be stored in the reservoir using a fluid as a thermal store. Several fluids can be used, among them water and specific oils are the cheapest and most common. Advantageously, the thermal storage tank is integral with the fixed frame of the device. However, in a configuration, not shown, the thermal storage tank can be integral with the rotating frame 3, thus rotating with said rotating frame 3.

En référence maintenant à la , il est représenté schématiquement une troisième variante du dispositif de production d’énergie 1 à partir d’énergie solaire. Ce dispositif de production d’énergie 39 est identique au premier dispositif présenté à la hormis qu’il possède des panneaux solaires photovoltaïques 40 positionnés sur les panneaux latéraux 4a et 4b. Ainsi, le dispositif de production d’énergie est caractérisé par sa capacité à fonctionner avec des miroirs 22 ou bien des panneaux solaires photovoltaïques 40. Les panneaux solaires photovoltaïques 40 peuvent être positionnés sur le panneau central 4, ou sur les panneaux latéraux 4a et 4b ou à la fois sur le panneau central 4 et les panneaux latéraux 4a et 4b. Dans le cas du dispositif de production d’énergie 39, les panneaux photovoltaïques permettent de produire directement de l’énergie électrique et les miroirs 22 permettent de produire de l’énergie thermique au niveau du récepteur solaire 5a, ladite énergie thermique produite sert à produire de l’électricité à travers un convertisseur d’énergie thermodynamique ou bien à produire uniquement de l’énergie thermique.Referring now to the , a third variant of the energy production device 1 from solar energy is shown schematically. This energy production device 39 is identical to the first device presented in the except that it has photovoltaic solar panels 40 positioned on the side panels 4a and 4b. Thus, the energy production device is characterized by its ability to operate with mirrors 22 or photovoltaic solar panels 40. The photovoltaic solar panels 40 can be positioned on the central panel 4, or on the side panels 4a and 4b or both on the central panel 4 and the side panels 4a and 4b. In the case of the energy production device 39, the photovoltaic panels make it possible to directly produce electrical energy and the mirrors 22 make it possible to produce thermal energy at the level of the solar receiver 5a, said thermal energy produced is used to produce electricity through a thermodynamic energy converter or to produce only thermal energy.

En référence maintenant à la , il est représenté schématiquement une quatrième variante du dispositif de production d’énergie à partir de l’énergie solaire. Ce dispositif de production d’énergie 41 est identique au premier dispositif présenté à la hormis qu’il possède des panneaux solaires photovoltaïques 40 sur le panneau central 4 et sur les panneaux latéraux 4a et 4b. Ce dispositif de production d’énergie 41 est ainsi caractérisé par sa capacité à produire uniquement de l’énergie électrique en utilisant des panneaux solaires photovoltaïques 40.Referring now to the , a fourth variant of the device for producing energy from solar energy is shown schematically. This energy production device 41 is identical to the first device presented in the except that it has photovoltaic solar panels 40 on the central panel 4 and on the side panels 4a and 4b. This energy production device 41 is thus characterized by its capacity to produce only electrical energy using photovoltaic solar panels 40.

En référence maintenant à la , il est représenté schématiquement une cinquième variante du dispositif de production d’énergie à partir de l’énergie solaire. Ce dispositif de production d’énergie 42 est identique au premier dispositif présenté à la hormis qu’il ne possède pas des panneaux latéraux 4a et 4b. Le dispositif de production d’énergie 1 est caractérisé en sa capacité à être modulable et ayant la possibilité de se coupler à un ou plusieurs panneaux latéraux de chaque côté.Referring now to the , a fifth variant of the device for producing energy from solar energy is shown schematically. This energy production device 42 is identical to the first device presented in the except that it does not have side panels 4a and 4b. The energy production device 1 is characterized by its ability to be modular and having the possibility of coupling to one or more side panels on each side.

Les modes de réalisations présentent un dispositif de production d’énergie à partir de l’énergie solaire dont l’architecture est modulaire et permettent d’adapter la courbure du collecteur solaire en agissant sur les mécanismes de fixations des miroirs, mais aussi d’adapter la température du récepteur solaire en adaptant la position du récepteur solaire en fonction du type de technologie de convertisseur d’énergie. Le dispositif est caractérisé par sa capacité à recevoir au niveau du panneau central et des panneaux latéraux, des panneaux solaires photovoltaïques ou bien des miroirs ou à la fois une combinaison de panneaux solaires photovoltaïques et des miroirs.The embodiments present a device for producing energy from solar energy whose architecture is modular and makes it possible to adapt the curvature of the solar collector by acting on the mirror fixing mechanisms, but also to adapt the temperature of the solar receiver by adapting the position of the solar receiver depending on the type of energy converter technology. The device is characterized by its ability to receive, at the level of the central panel and the side panels, photovoltaic solar panels or mirrors or both a combination of photovoltaic solar panels and mirrors.

Les dispositifs selon l’invention sont particulièrement destinés à la production d’énergie électrique et thermique à partir de l’énergie solaire. Les dispositifs selon l’invention sont également destinés au stockage de l’énergie thermique. Les dispositifs sont également destinés à des applications fixes comme des maisons, sur les toits des immeubles, des usines, mais aussi sur des applications mobiles comme des unités de production d’énergie sur des véhicules ou des remorques. Ces dispositifs sont réalisés par plusieurs procédés possible.The devices according to the invention are particularly intended for the production of electrical and thermal energy from solar energy. The devices according to the invention are also intended for the storage of thermal energy. The devices are also intended for fixed applications such as houses, on the roofs of buildings, factories, but also for mobile applications such as energy production units on vehicles or trailers. These devices are made by several possible processes.

De manière connue, les châssis des dispositifs présentés sont faits d’alliages métalliques de type fer ou aluminium ou acier. Les miroirs sont faits en verre et les panneaux solaires photovoltaïques sont faits avec des matériaux spécifiques. Le dispositif de production d’énergie est compatible avec les rayons du soleil et l’énergie solaire et les matériaux utilisés sont compatibles avec les rayons du soleil et l’énergie solaire aussi.In known manner, the frames of the devices presented are made of metal alloys of iron or aluminum or steel type. Mirrors are made of glass and photovoltaic solar panels are made with specific materials. The power generation device is compatible with the sun's rays and solar energy and the materials used are compatible with the sun's rays and solar energy too.

Le dispositif de production d’énergie possède des dimensions variables en fonction de l’application cible et en fonction des besoins de production d’énergie électrique et thermique. Ledit dispositif de production d’énergie est compatible avec plusieurs applications de production d’énergie électrique et thermique.The energy production device has variable dimensions depending on the target application and depending on the needs for electrical and thermal energy production. Said energy production device is compatible with several electrical and thermal energy production applications.

L’invention permet de proposer un dispositif de production d’énergie thermique et électrique à partir de l’énergie solaire. L’invention permet d’adapter la production de l’énergie électrique et la production de l’énergie thermique en fonction de l’application, en ayant une conception modulaire permettant de recevoir plusieurs types de convertisseurs d’énergie mais aussi des panneaux solaires photovoltaïques. Le dispositif proposé possède plusieurs degrés de liberté pour contrôler le flux solaire au niveau du récepteur solaire et cela en faisant varier la position du récepteur solaire, mais aussi la courbure du collecteur solaire avec le mécanisme permettant de positionner les miroirs formant le collecteur solaire.The invention makes it possible to propose a device for producing thermal and electrical energy from solar energy. The invention makes it possible to adapt the production of electrical energy and the production of thermal energy depending on the application, by having a modular design making it possible to accommodate several types of energy converters but also photovoltaic solar panels. . The proposed device has several degrees of freedom to control the solar flux at the solar receiver by varying the position of the solar receiver, but also the curvature of the solar collector with the mechanism for positioning the mirrors forming the solar collector.

Le dispositif de production d’énergie à partir de l’énergie solaire est particulièrement destiné à la production d’énergie électrique et la production d’énergie thermique.
The device for producing energy from solar energy is particularly intended for the production of electrical energy and the production of thermal energy.

Claims (10)

Dispositif de production d’énergie (1) électrique et thermique à partir de l’énergie solaire comportant un châssis fixe (2), un châssis rotatif (3), un panneau central (4) pouvant intégrer des miroirs (22) formant un collecteur solaire ou des panneaux solaires photovoltaïques (40), un récepteur solaire (5a) solidaire d’une boxe (5) contenant un convertisseur d’énergie thermique – mécanique ou un convertisseur d’énergie thermique – électrique ou un convertisseur d’énergie thermique - thermique, ladite boxe (5) est mobile sur un chariot (6), ledit dispositif de production d’énergie (1) est caractérisé en ce qu’il comporte un mécanisme de translation (7) solidaire du panneau central (4) et mobile en translation sur les poutres (3a) et (3b) du châssis rotatif (3), ledit dispositif de production d’énergie (1) comporte également un mécanisme de rotation (8) mobile en translation sur les poutres (3c) et (3d) et permettant au panneau central (4) d’effectuer un mouvement de rotation et de basculement autour du mécanisme de couplage (15) situé sur le mécanisme de translation (7), ledit dispositif de production d’énergie comporte également un moteur de rotation (12) permettant au châssis rotatif (3) d’effectuer un mouvement de rotation pour suivre le soleil selon le plan horizontal.Device for producing electrical and thermal energy (1) from solar energy comprising a fixed frame (2), a rotating frame (3), a central panel (4) which can integrate mirrors (22) forming a collector solar or photovoltaic solar panels (40), a solar receiver (5a) integral with a box (5) containing a thermal – mechanical energy converter or a thermal – electrical energy converter or a thermal energy converter - thermal, said box (5) is movable on a carriage (6), said energy production device (1) is characterized in that it comprises a translation mechanism (7) integral with the central panel (4) and movable in translation on the beams (3a) and (3b) of the rotating chassis (3), said energy production device (1) also comprises a rotation mechanism (8) movable in translation on the beams (3c) and (3d ) and allowing the central panel (4) to perform a rotational and tilting movement around the coupling mechanism (15) located on the translation mechanism (7), said energy production device also comprises a rotation motor (12) allowing the rotating frame (3) to perform a rotational movement to follow the sun along the horizontal plane. Dispositif de production d’énergie (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau central (4), est couplé à un mécanisme de translation (7), ledit mécanisme de translation (7) est entraîné par un moteur de translation (10a) à travers une tige (11a) lui permettant de se mouvoir selon l’axe x ce qui permet au panneau central (4) de modifier l’angle d’incidence avec les rayons du soleil pour s’adapter à la position du soleil selon l’élévation dans le ciel permettant ainsi de maximiser la surface de réception solaire et de maximiser par conséquence l’énergie solaire collectée.Energy production device (1) according to claim 1, characterized in that the central panel (4) is coupled to a translation mechanism (7), said translation mechanism (7) is driven by a translation motor (10a) through a rod (11a) allowing it to move along the x axis which allows the central panel (4) to modify the angle of incidence with the sun's rays to adapt to the position of the sun according to the elevation in the sky, thus making it possible to maximize the solar reception surface and consequently maximize the solar energy collected. Dispositif de production d’énergie (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau central (4), est couplé à un mécanisme de rotation (8) mobile en translation sur les poutres (3c) et (3d) du châssis vertical couplé au châssis mobile (3), ledit mécanisme de rotation (8) comprend des rouleaux (19) glissant entre les poutres (20) et (20a) du panneau central (4) et permettant au panneau central (4) d’effectuer un mouvement de rotation et de basculement autour du mécanisme de couplage (15) situé sur le mécanisme de translation (7), ledit mécanisme de rotation (8) permet ainsi de converger le flux solaire collecté par l’ensemble des miroirs (22) sur le récepteur solaire (5a), permettant ainsi de chauffer la surface du récepteur solaire (5a) et d’assurer l’énergie thermique nécessaire pour un besoin énergétique thermique ou pour le fonctionnement du convertisseur d’énergie intégré dans la boxe (5).Energy production device (1) according to claim 1, characterized in that the central panel (4) is coupled to a rotation mechanism (8) movable in translation on the beams (3c) and (3d) of the chassis vertical coupled to the movable frame (3), said rotation mechanism (8) comprises rollers (19) sliding between the beams (20) and (20a) of the central panel (4) and allowing the central panel (4) to perform a rotation and tilting movement around the coupling mechanism (15) located on the translation mechanism (7), said rotation mechanism (8) thus makes it possible to converge the solar flux collected by all of the mirrors (22) on the solar receiver (5a), thus making it possible to heat the surface of the solar receiver (5a) and to provide the thermal energy necessary for a thermal energy requirement or for the operation of the energy converter integrated in the box (5). Dispositif de production d’énergie (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau central (4) peut être couplé des deux côtés à deux panneaux latéraux (4a) et (4b) à travers un système de charnières (20b), lesdites charnières (20b) permettent au panneaux latéraux (4a) et (4b) de basculer autour du panneau central (4) permettant ainsi de fermer ou ouvrir ou adapter la position des panneaux latéraux (4a) et (4b) ce qui permet d’adapter la largeur du dispositif de production d’énergie (1) en cas de besoin pour une application stationnaire ou pour le transport pour une application mobile, lesdits panneaux latéraux (4a) et (4b), couplés de part et d’autre au panneau central (4), effectuent ainsi le même déplacement axial et la même rotation faite par le panneau central (4) en agissant sur le mécanisme de translation (7) et le mécanisme de rotation (8).Energy production device (1) according to claim 1, characterized in that the central panel (4) can be coupled on both sides to two side panels (4a) and (4b) through a hinge system (20b) , said hinges (20b) allow the side panels (4a) and (4b) to tilt around the central panel (4) thus making it possible to close or open or adapt the position of the side panels (4a) and (4b) which allows adapt the width of the energy production device (1) if necessary for a stationary application or for transport for a mobile application, said side panels (4a) and (4b), coupled on either side to the central panel (4), thus perform the same axial movement and the same rotation made by the central panel (4) by acting on the translation mechanism (7) and the rotation mechanism (8). Dispositif de production d’énergie (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau central (4) et les panneaux latéraux (4a) et (4b) comportent des poutrelles (21) qui peuvent recevoir des systèmes de panneaux solaires photovoltaïques (40) ou bien des mécanismes de fixation (25) de miroirs (22) permettant d’adapter la courbure du collecteur solaire, ledit panneau central (4) et lesdits panneaux latéraux (4a) et (4b), sont compatibles avec des miroirs (22) formant un collecteur solaire ou des panneaux solaires photovoltaïques (40) ou à la fois une combinaison de miroirs (22) et des panneaux solaires photovoltaïques (40).Energy production device (1) according to claim 1, characterized in that the central panel (4) and the side panels (4a) and (4b) comprise beams (21) which can receive photovoltaic solar panel systems (40) or else fixing mechanisms (25) of mirrors (22) making it possible to adapt the curvature of the solar collector, said central panel (4) and said side panels (4a) and (4b), are compatible with mirrors (22) forming a solar collector or photovoltaic solar panels (40) or both a combination of mirrors (22) and photovoltaic solar panels (40). Dispositif de production d’énergie (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot (6) est mobile selon l’axe horizontal x, permettant ainsi d’adapter la position du récepteur solaire (5a) situé sur la boxe (5) à la position du collecteur solaire, ce qui permet d’adapter selon le besoin la surface de réception solaire au niveau du récepteur solaire (5a) et d’adapter par conséquence et selon le besoin la température de la surface du récepteur solaire (5a), ce qui rend le dispositif compatible avec différents types de convertisseurs d’énergies.Energy production device (1) according to claim 1, characterized in that the carriage (6) is movable along the horizontal axis x, thus making it possible to adapt the position of the solar receiver (5a) located on the box ( 5) to the position of the solar collector, which makes it possible to adapt, as necessary, the solar reception surface at the level of the solar receiver (5a) and to adapt accordingly and as necessary the temperature of the surface of the solar receiver ( 5a), which makes the device compatible with different types of energy converters. Dispositif de production d’énergie (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau central (4) et les panneaux latéraux (4a) et (4b) peuvent recevoir des miroirs (22) pour former un collecteur solaire, lesdits miroirs (22) sont positionné sur un mécanisme (25) réglable et adaptable dans toutes les directions de l’espace et permettant d’adapter la courbure du collecteur solaire pour adapter la surface de réception solaire ce qui permet d’adapter également la température au niveau du récepteur solaire (5a).Energy production device (1) according to claim 1, characterized in that the central panel (4) and the side panels (4a) and (4b) can receive mirrors (22) to form a solar collector, said mirrors (22) are positioned on a mechanism (25) adjustable and adaptable in all directions of space and making it possible to adapt the curvature of the solar collector to adapt the solar reception surface which also makes it possible to adapt the temperature to the level of the solar receiver (5a). Dispositif de production d’énergie (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis fixe (2) comprend un moteur rotatif (12) couplé d’un côté à des poutres fixes (32) et solidaire d’autres poutres fixes (30) reposant sur le sol ou sur une surface horizontale ou sur un châssis, ledit moteur rotatif est couplé de l’autre côté à d’autres poutres (33) solidaires du châssis rotatif (3), ledit châssis fixe comprend un anneau circulaire fixe (31), lesdits poutres (33) du châssis mobile (3) sont solidaires d’un anneau circulaire mobile (34), ledit anneau circulaire fixe (31) et ledit anneau circulaire mobile (34) sont en contact à travers des roulettes (35) ou en léger contact direct.Energy production device (1) according to claim 1, characterized in that the fixed frame (2) comprises a rotary motor (12) coupled on one side to fixed beams (32) and integral with other fixed beams (30) resting on the ground or on a horizontal surface or on a frame, said rotary motor is coupled on the other side to other beams (33) secured to the rotating frame (3), said fixed frame comprises a circular ring fixed (31), said beams (33) of the movable chassis (3) are integral with a movable circular ring (34), said fixed circular ring (31) and said movable circular ring (34) are in contact through rollers (35) or in light direct contact. Dispositif de production d’énergie 1 selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend un système de stockage thermique 38 permettant de stocker l’énergie thermique, ladite énergie thermique stockée est utilisée sous forme d’énergie thermique ou bien transformée en énergie électrique à travers un convertisseur d’énergie ou bien utilisée simultanément sous forme d’énergie thermique et d’énergie électrique.Energy production device 1 according to claim 1, characterized in that it comprises a thermal storage system 38 making it possible to store thermal energy, said stored thermal energy is used in the form of thermal energy or transformed into energy electrical through an energy converter or used simultaneously in the form of thermal energy and electrical energy. Utilisation d’un dispositif d’énergie 1 selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif 1 est utilisé pour des applications stationnaires de production d’énergie électrique et thermique ou des applications mobiles de production d’énergie électrique et thermique.
Use of an energy device 1 according to claim 1, characterized in that said device 1 is used for stationary applications for the production of electrical and thermal energy or mobile applications for the production of electrical and thermal energy.
FR2208167A 2022-08-08 2022-08-08 DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC AND THERMAL ENERGY FROM SOLAR ENERGY Pending FR3138683A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2208167A FR3138683A1 (en) 2022-08-08 2022-08-08 DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC AND THERMAL ENERGY FROM SOLAR ENERGY

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2208167 2022-08-08
FR2208167A FR3138683A1 (en) 2022-08-08 2022-08-08 DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC AND THERMAL ENERGY FROM SOLAR ENERGY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3138683A1 true FR3138683A1 (en) 2024-02-09

Family

ID=84053399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2208167A Pending FR3138683A1 (en) 2022-08-08 2022-08-08 DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC AND THERMAL ENERGY FROM SOLAR ENERGY

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3138683A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4355630A (en) * 1980-03-27 1982-10-26 Arthur Fattor Concentrating solar collector with tracking multipurpose targets
DE202010012726U1 (en) * 2010-09-14 2010-11-18 Henrich, Matthias Fresnel lens solar cooker with deflecting mirror
US20140014159A1 (en) * 2011-04-07 2014-01-16 Steven Polk Solar energy collector
US8662072B2 (en) * 2008-10-01 2014-03-04 Steven Polk Solar collector
US20150155414A1 (en) * 2013-12-01 2015-06-04 Alfred Hyamo Bedell Photovoltaic intensification system using solar tracking concentrators and heat exchangers
US10476426B2 (en) * 2015-12-09 2019-11-12 Craig Bradley Edward Wildman Systems and methods for collecting solar energy using a tilted linear solar collector

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4355630A (en) * 1980-03-27 1982-10-26 Arthur Fattor Concentrating solar collector with tracking multipurpose targets
US8662072B2 (en) * 2008-10-01 2014-03-04 Steven Polk Solar collector
DE202010012726U1 (en) * 2010-09-14 2010-11-18 Henrich, Matthias Fresnel lens solar cooker with deflecting mirror
US20140014159A1 (en) * 2011-04-07 2014-01-16 Steven Polk Solar energy collector
US20150155414A1 (en) * 2013-12-01 2015-06-04 Alfred Hyamo Bedell Photovoltaic intensification system using solar tracking concentrators and heat exchangers
US10476426B2 (en) * 2015-12-09 2019-11-12 Craig Bradley Edward Wildman Systems and methods for collecting solar energy using a tilted linear solar collector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2049846B1 (en) Solar platform
EP2805118B1 (en) Solar tracker for solar energy devices
FR2518718A1 (en) PROCESS FOR COLLECTING AND EXPLOITING THE GLOBAL SOLAR RADIATION TO THE MAXIMUM, DEVICES FOR CARRYING OUT SAID METHOD AND SOLAR SENSORS THEREOF
FR2893120A1 (en) ELEMENTARY SOLAR MODULE FOR A SOLAR RADIATION RECOVERY DEVICE
WO2010092283A2 (en) Solar collector, and power-generating plant including such solar collectors
FR3006298A1 (en) SPATIAL VEHICLE COMPRISING AT LEAST ONE COUPLE OF CARRIER ARMS HAVING A HOLLOW MOUNTING MODULE AND METHOD FOR IMPLEMENTING SUCH A VEHICLE
FR2844561A1 (en) Device for transforming solar energy into mechanical and electrical energy, comprises a convergent mirror and a turbine unit with electrical generator mounted on an orientable support
FR3138683A1 (en) DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC AND THERMAL ENERGY FROM SOLAR ENERGY
EP0050538B1 (en) Photovoltaic cell device for colletcting solar energy and solar generator using such a device
EP3055212B1 (en) Radiator with reduced solar irradiation for satellite and satellite provided with such a radiator
FR2808307A1 (en) HELIOTHERMIC ROCKET
FR2977010A1 (en) SOLAR CONCENTRATOR COMPRISING A HELIOSTAT AND A LENS OF FRESNEL
FR2966988A1 (en) Power plant for generating electric energy from e.g. wind energy to supply electric energy to portable telephone, has photovoltaic and/or thermoelectric units mounted above wind turbine such that flow of air mixed by turbine cools units
FR2458768A1 (en) Swivelling solar heat collection module - has lens to concentrate suns rays onto conduit through with liquid flows
FR2809775A1 (en) Heliothermic propulsion jet, uses modules to construct the jet, with each module housing a number of thermal energy elements
FR2945857A1 (en) Device for transmitting heat energy to gaseous or liquid fluid in e.g. solar thermal station, has frame supporting mobile structure for aligning structure so as to maintain solar light in common optical plane of mirrors
EP2486342B1 (en) Device for concentrating solar radiation
EP3237817B1 (en) Reflection device for a thermal solar power plant
EP3234479B1 (en) System for rotating an assembly of reflectors of a concentrated solar power plant and concentrated solar power plant comprising such a system
RU2730188C1 (en) Solar power plant
EP2808528A1 (en) Fluid expansion motor
US20180298884A1 (en) Thermal Transpiration Generator System
FR3075329A1 (en) DEVICE CONCENTRATING SOLAR ENERGY
FR3129563A1 (en) POWER GENERATION SYSTEM USING SEEBECK CELLS
EP2366963A1 (en) Concentrating solar collector

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20240209