WO2013060684A1 - Systeme de mesure de flux solaire pour recepteur de centrale solaire - Google Patents

Systeme de mesure de flux solaire pour recepteur de centrale solaire Download PDF

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WO2013060684A1
WO2013060684A1 PCT/EP2012/070977 EP2012070977W WO2013060684A1 WO 2013060684 A1 WO2013060684 A1 WO 2013060684A1 EP 2012070977 W EP2012070977 W EP 2012070977W WO 2013060684 A1 WO2013060684 A1 WO 2013060684A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cells
gauge
flux
solar
receiver
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/070977
Other languages
English (en)
Inventor
Frédéric VIDAL
Tristan BATAL
Arnaud Bruch
Jean-François FOURMIGUE
Original Assignee
Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
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 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives filed Critical Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
Publication of WO2013060684A1 publication Critical patent/WO2013060684A1/fr

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/28—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using photoemissive or photovoltaic cells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S2201/00—Prediction; Simulation

Definitions

  • the present invention relates to a system for measuring the solar flux for a solar power station provided with a receiver, for example solar power plants of the Fresnel type.
  • Concentrated solar thermal technology consists of using solar radiation to heat a heat transfer fluid used as a hot source in a thermodynamic cycle.
  • concentration makes it possible to reach higher or lower temperatures and thus to benefit from more or less significant thermodynamic conversion efficiencies.
  • the technologies developed are distinguished by the means of concentration of the solar rays implemented, by the means of heat transport, and possibly heat storage which are used, ie the heat transfer fluid used and the thermodynamic conversion means which are for example, steam turbines, gas turbines or Stirling engines.
  • concentrating solar systems There are several types of concentrating solar systems, including Fresnel concentrating solar power plants.
  • the solar receiver receives the light rays reflected by mirrors and transmits them to the coolant in the form of heat.
  • Concentrating solar power plants do not have photovoltaic cells and are not formed by photovoltaic cells.
  • a solar receiver typically comprises:
  • an absorber which receives the solar flux on its lower face and in which circulates the coolant, for example oil or water vapor,
  • a glazed panel for isolating the absorber from the outside environment and defining a closed cavity between the absorber and the glass.
  • the solar receiver is suspended by a metal structure above a field of almost planar mirrors.
  • the mirror field reflects a concentrated solar flux that can reach a power of a hundred kW / m 2 .
  • the receiver of a Fresnel solar power plant has a very long length, of the order of 100 m. We are therefore looking for a solar flux sensor for producing a concentrated solar flux map capable of performing such a measurement.
  • the measurement of the concentrated solar flux poses a difficulty in that the solar spectrum varies during the day, and this variation can distort the measurements of solar flux.
  • Photovoltaic cells generally used to produce energy can also be used. These cells have the advantage of having a reduced cost compared to Gardon sensors, however they have the disadvantage of not being sensitive to the entire solar spectrum.
  • Document KR 20090003017 describes a system for verifying the operation of a photovoltaic system integrated therewith, comprising a temperature sensor and a pyranometer disposed on the photovoltaic system. This system does not allow the establishment of a concentrated solar flux map of a concentrating solar power station. STATEMENT OF THE INVENTION
  • a measurement system comprising at least two triple-junction photovoltaic cells and a flow gauge using a thermal effect, the cells and the flow gauge extending along at least a first axis and a processing unit comprising means for correcting the measurements made by the cells as a function of the measurements made by the gauge of flow using a thermal effect, so as to correct the measurement error of the photovoltaic cells due to the variation of the solar spectrum.
  • the measuring system preferably comprises means for cooling the cells so as to maintain their temperature substantially constant, thus limiting the effect of the temperature on the output intensity of each cell.
  • the measuring system advantageously comprises means for moving the system along the longitudinal axis of the receiver, the axis of the measuring element being perpendicular to the axis of the receiver, the measuring element comprising enough photovoltaic cells. to cover the entire width of the receiver.
  • the displacement means are formed by rails extending over the entire length of the receiver and drive means controlled so as to connect the measurements of the system to given positions along the axis of the receiver.
  • the subject of the present invention is therefore a system for measuring the incident solar flux of a solar power plant receiver comprising at least one flow gauge using a thermal effect and at least two photovoltaic cells, each associated with means for processing the solar cells. measuring and correcting the measurements made by the cells as a function of the measurements made by the gauge, said gauge and said cells being arranged along at least one first axis and the gauge being disposed close to one of the cells so that the gauge and said cell is subjected substantially to the same incident solar flux.
  • the gauge and a cell are aligned along an axis coincident with or parallel to a second axis perpendicular to the first axis.
  • the gauge is located on the first axis.
  • the system may include thermocouples for measuring cell temperatures to provide corrections due to thermal drift.
  • the flow gauge using a thermal effect is a Gardon type sensor or a flow gauge using a thermal effect is a heat flow microsensor.
  • the system comprises means for maintaining the cells at a substantially constant temperature, for example of the order of 30 ° C.
  • the solar flux measurement system may comprise a housing on which the cells and the gauge are mounted and cooling means formed by a circulation channel formed in the housing, in which is intended to circulate a fluid. cooling circuit connected to an external circulation circuit.
  • the housing and cell substrates are advantageously covered with a reflective film.
  • the cells can be mounted on support plates mounted on the housing.
  • each cell is brazed on a support plate.
  • the housing has housings in which the support plates are slidably mounted.
  • a thermal paste may be interposed between the support plates and the housing.
  • the system may include a plurality of cells forming a two-dimensional structure.
  • the system comprises an amplifier of the output signal of the gage. It may also include wireless transmission means between the cells, the gauge and the processing and correction means.
  • the present invention also relates to an assembly of at least one solar receiver extending along a second axis intended to be arranged facing reflective mirrors the solar flux on tubes in which flows a fluid to be heated and a solar flux measurement system according to the present invention, the measuring system being positioned relative to the receiver so that the first axis is orthogonal the second axis and that the cells and the gauge is facing the mirrors.
  • the system of the assembly may comprise a number of cells such that the cells cover the entire receiver in its transverse direction.
  • the system comprises displacement means arranged along the longitudinal axis of the solar receiver for moving the measuring system along the receiver.
  • the external circulation circuit of the cooling fluid is formed in at least one rail.
  • the assembly preferably comprises a longitudinal position sensor of the system relative to the receiver.
  • the present invention also relates to a solar power plant comprising mirrors and an assembly according to the invention disposed between the mirrors and the or receivers so as to receive the reflected solar rays.
  • This plant is for example Fresnel type.
  • the present invention also relates to a method for establishing a solar flux map of a solar power plant receiver from the measurements of a flow gauge using a thermal effect and at least two photovoltaic cells, the gauge and the cells being arranged in the direction of the width of the receiver and the gauge being disposed close to one of the cells so that they are subjected substantially to the same incident solar flux, said method comprising the steps of:
  • the steps a) to e) being repeated at different longitudinal positions of the receiver, and comprising a step of establishing a two-dimensional map of incident solar flux of the receiver from corrected relative flux measurements.
  • step d) the relative flux measurements can be multiplied by the correction coefficient which is equal to the ratio of the incident flux measured by the gauge to the relative flux measured by the first cell.
  • steps a) and b) are simultaneous, the arrangement of the gauge and the cell being such that the streams to which they are subjected simultaneously are substantially identical.
  • steps a) and b) are successive, the gauge and a cell being aligned along a direction perpendicular to the width of the receiver, the gauge and the at least two cells being movable along said direction.
  • the method can implement a measurement system with more than two photovoltaic cells for determining the value of the solar flux on the receiver at two distinct points at each longitudinal position, and comprising a step of establishing a card in two Receiver solar incident flux size from corrected relative flux measurements.
  • the relative flux measurements are made by more than two cells over the entire width of the receiver.
  • the relative flux measurements can then be made by a plurality of cells arranged in a matrix of n rows and m columns, n and m being positive integers strictly greater than 1 so as to carry out the measurements by the gauge and by all the cells simultaneously. .
  • FIG. 1 is a top view in schematic representation of a first embodiment of a measuring system according to the present invention
  • FIG. 2A is a perspective view of a practical embodiment of a measuring element of the system of FIG. 1,
  • FIG. 2B is a cross-sectional view with respect to the axis of the element of FIG. 2A,
  • FIGS. 3A and 3B are side views of the measuring element of FIG. 2A schematically showing two operating steps of the measuring element
  • FIGS. 4A to 4C are perspective views of different parts for producing the element of FIG. 2A,
  • FIG. 5 is a top view in schematic representation of a second embodiment of a measuring system according to the present invention.
  • FIG. 6A is a perspective view of a practical embodiment of a measuring element of the system of FIG. 5,
  • FIG. 6B is a cross-sectional view with respect to the axis of the element of FIG. 6A,
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a Fresnel-type solar receiver provided with a measurement system according to the invention.
  • FIG. 8 is a schematic view from above of a measurement element comprising a matrix of cells
  • FIG. 9 is a perspective view of a device for calibrating a measuring element according to the present invention.
  • FIG. 10 is a graphical representation of the solar flux measurements and the corrected solar flux values obtained by means of the solar flux measurement system according to the first embodiment
  • FIG. 11A is an exemplary embodiment of a measurement system according to the first embodiment adapted to the measurement of solar flux of a tower plant
  • FIG. 11B is an exemplary embodiment of a measurement system according to the second embodiment adapted to the measurement of solar flux of a tower plant.
  • FIG. 1 we can see a first embodiment of a measurement system SI according to the present invention comprising photovoltaic cells 2 and a flow gauge 4 using a thermal effect.
  • the system comprises a housing 6 on which are mounted the cells 2 and the solar flux measurement gauge 4.
  • the flow gauge is insensitive to the variation of the spectrum during the day unlike photovoltaic cells.
  • the reflected solar rays are shown schematically by the arrows F.
  • the system has a longitudinal axis X.
  • Photovoltaic cells are triple junction cells, sensitive to a spectrum between 300 and 1700 nm, of the type generally used for the production of energy. They are adapted to operate at concentrations up to 1500 suns. Thus, by measuring the short-circuit current delivered by these cells, it is possible to determine the incident flux arriving on the cells. Cooling means of the cells are advantageously provided, so that their temperature is maintained at a known value, the value of the incident flux can then be directly obtained from the measured current. In the case where the cells are not maintained at a known temperature, it is expected to associate each cell with a thermocouple 5 to know their temperature and be able to make corrections to the measurements made by the cells, due to thermal drifts. It can be provided to use thermocouples even if the cells are maintained at a given temperature, for example to check the proper cooling of the cells.
  • the calibrated flux gauge is such that it can capture a thermal flux density by radiation with sensitivity to a spectrum broad enough, ie whose sensitivity to spectrum variation is negligible and, it can work under high levels of radiation between 50 and 1500kW / m 2 .
  • the gauge using a thermal effect is for example a Gardon type sensor for example manufactured by the company Vatell ® .
  • a Gardon sensor has a differential thermocouple measuring the difference in temperature between the center and the circumference of a disc formed of a thin circular sheet. This disc is mounted in a circular opening of a cylindrical heat sink.
  • the sheet is for example in Constantan. When the concentrated solar radiation hits the sheet, a signal is generated representative of the temperature difference between the center and the circumference of the disk. This sensor does not require power to operate.
  • the heat sink body is for example copper. A wire is in contact with the center of the disc to make the measurement and the copper body makes it possible to recover the measurement on the circumference of the disc.
  • thermosensor for "heat flux microsensor” in English terminology.
  • This microsensor comprises a solar flux sensor and a temperature sensor.
  • the temperature sensor is a thermocouple formed of a thin film deposited on the face of the sensor exposed to solar radiation.
  • the heat flux sensor is formed of a thermopile, which delivers a voltage proportional to the heat flow. The temperature measurement makes it possible to correct the measurement of the flow which is dependent on the temperature.
  • the flow gauge using a thermal effect will be designated “gauge” and the photovoltaic cells will be designated “cells”.
  • the gauge is associated with a voltage amplifier to compensate for the low voltage delivered by the gauge.
  • the system also comprises means for acquiring the measurements made by the cells 2 and the gauge 4 and measurements of the thermocouples 5, and processing 8 measurements comprising means for correcting the measurements of the cells 2 according to the measurements provided by the gauge 4.
  • Cooling means 9 are provided for cooling the cells and possibly the gauge. For example, these means 9 are formed by a heat transfer fluid circulation channel, formed within the housing and connected to a coolant circulation circuit and ensuring the extraction of calories.
  • the measuring system is intended to be disposed under a receiver of Fresnel solar power plant of longitudinal axis X and to be moved along it.
  • the system is then advantageously equipped with guiding means 20 intended to cooperate with guiding and driving means provided under the receiver.
  • the guide means are for example formed by grooves receiving rails fixed under the receiver.
  • Any substantially rectilinear guide means is suitable.
  • the system comprises four cells 2, but this number is in no way limiting, as we will see later, and the system may comprise more than four cells or less than four cells.
  • the number and the area of the cells are chosen such that they extend over the entire width of the receiver and allow a measurement over the entire width of the receiver and therefore the establishment of a complete solar flux map of the receiver. receiver.
  • the gauge 4 is "aligned" with a cell along the X axis.
  • the gauge 4 is disposed downstream of the cells.
  • the gauge 4 and the cell 4 located on the X axis passing through the same point in a time short enough for the heat flow from the mirrors is constant on this point.
  • the gauge is located on the X axis, however it could be aligned with any other cell along an axis parallel to the X axis.
  • the gauge can also be placed upstream of one of the cells.
  • FIGS. 3A and 3B the measurement steps carried out by the gauge 4 and then by the cell 2 which is aligned with the gauge 4 can be seen schematically. The element moves in the representation of FIGS. 3A and 3B from the left towards the right.
  • the gauge 4 which is illuminated by the flow and measures it.
  • the cell 2 which is illuminated by the same flow.
  • the time ⁇ is, as indicated previously, sufficiently short to be able to consider that the flows are the same.
  • the time ⁇ depends on the speed of movement of the measuring element.
  • thermocouples The size of these cells being small, for example 5.5 mm side, it is possible to use these cells online. With the cell line moving along the receiver, it is then possible to create a solar flux map. The different intensities in cells and possibly the voltages at the output of the thermocouples are then conveyed to an acquisition card in order to be processed.
  • FIG 2A we can see the housing 6 provided with the ten photovoltaic cells 2.
  • the cells are mounted individually on supports 10 shown in Figure 4B.
  • the housing 6 also has a housing 11 for the gauge 4, the housing is formed by a bore passing through the housing along an axis orthogonal to the X and Y axes.
  • the housing 11 is located on the X axis and the housing has a boss 13 to perform the bore.
  • Each support 10 assures the mounting on the housing 6.
  • the assembly of the supports 10 on the housing 6 is by sliding links.
  • the housing 6, shown alone in FIG. 4A, has on its front face rectangular recessing recesses 12 arranged along the longitudinal axis of the housing.
  • Each housing is delimited on three sides by edges 12.1, 12.2, 12.3, two edges 12.1, 12.2 being perpendicular to the Y axis and an edge 12.3 is parallel to the longitudinal axis.
  • the fourth side 12.4 is open and allows the insertion of the supports in the housing by sliding.
  • the two edges 12.1, 12.2 are provided with grooves and each support is provided on its two lateral edges with ribs 10.1, 10.2 for sliding in the grooves.
  • a thermal paste between the support plates and the housing to improve the thermal conduction between the wafers and the housing.
  • the paste is, for example, a boron nitride or zinc oxide paste.
  • the support plates are immobilized transversely in the housing by means of a rod 18 simultaneously closing the free ends 12.4 of all the housing.
  • the rod is for example screwed into the housing at its longitudinal ends. This fixation is simple, fast, and immobilizes all the cells simultaneously and their rapid replacement if necessary.
  • any other method of attachment is possible, for example by screwing, snapping .... It can be envisaged that the cells are mounted on a single support plate attached to the housing.
  • the gauge 4 is fixed on the housing with a screwed system, including providing a clearance for expansion.
  • the gauge advantageously uses the cooling of the measuring system, which is particularly advantageous in the case of a micro heat flow sensor having no cooling.
  • This mounting in a through passage allows easy connection of the gauge by wire means since the connection end of the gauge protrudes from the housing opposite the face subjected to the solar flux. In addition, the connection portion is protected from the solar flux.
  • the photovoltaic cells 2 are fixed on the support plates 10, advantageously by soldering which ensures good thermal conduction between the cell and the support and thus facilitate cooling.
  • FIG. 4C an exemplary embodiment of a photovoltaic cell 2 integrated on a substrate 14 can be seen, two electrical terminals 16 are provided. to collect the generated current. A diode 17 is also provided to prevent the cell from entering receiver function mode and start heating.
  • the housing 6 is provided with cooling means 9 formed by a coolant circulation duct to maintain the cells at a temperature of about 30 ° C.
  • the conduit is connected to a cooling fluid circulation circuit by pipes (not shown).
  • the system is covered with a reflective coating, for example Mylar ® , to limit the impact of reflected solar radiation, and therefore the temperature on the housing 6 and ensure thermal homogeneity.
  • a reflective coating for example Mylar ®
  • the cell substrates are also covered with a reflective film, as well as electrical cables and cooling pipes.
  • FIGS. 5, 6A and 6B show a measuring system S2 according to a second embodiment in which the gauge is not disposed upstream or downstream of a cell 2 along the longitudinal axis X or an axis parallel thereto but is aligned with a cell along the transverse axis Y or an axis parallel to the Y axis.
  • the gauge 4 is arranged closer to a cell, so that they simultaneously receive substantially identical heat flows.
  • the gauge is located in the center of the measuring element. Indeed, in all solar concentrating technologies, the central zone is relatively homogeneous and has the highest solar flux. For example, the theoretical flux generally has a trapezoidal shape, so it has a substantially homogeneous zone in the center of the receiver.
  • the gauge 4 can be screwed into a housing 11 passing through the housing.
  • the gauge is then also advantageously cooled by the cooling means 9 of the measuring element.
  • the first embodiment is more particularly interesting in the case of a mobile system.
  • the second embodiment is more particularly adapted to the fixed measurement system.
  • the use of an element The measurement method according to the first or second embodiment will depend on the local inhomogeneity of the heat flux to be measured vis-à-vis the distance separating the gauge and the adjacent cell. If a large inhomogeneity exists, it is preferable to use a measuring element with a gauge aligned with a cell.
  • a measuring element comprising a matrix of cells, more particularly 16 cells arranged in a square and a gauge 4 arranged in the center of the square adjacent to four cells. This element then forms a screen.
  • FIGS. 11A and 11B show exemplary embodiments of measuring systems according to the first and second embodiments, respectively, adapted to the measurement on a central tower symbolized by its Z axis.
  • a tower plant comprises receivers distributed on a tower and a field of mirrors on the ground surrounding the tower and which returns the concentrated solar rays on the receivers.
  • the measurement system SI 'of FIG. 11A is of the "aligned gauge" type, the Y axis is parallel to the Z axis and the system is then mobile around the tower on a circle C concentric to the tower (represented in FIG. dotted line).
  • the cells 2 and the gauge 4 are oriented towards the outside of the tower so as to receive the solar flux of the mirrors.
  • the gauge 4 is upstream or downstream of the cells.
  • the operation is similar to the system of Figures 1 to 3B. The movement of the system is symbolized by the arrows.
  • the system S2 ' is of the "adjacent measurement" type.
  • the system is intended to be fixed and the measurement of the gauge and the measurement of the adjacent cell are simultaneous.
  • the system forms a curve-shaped curvature screen centered on the Z axis.
  • the cells 2 and the gauge 4 are oriented towards the outside of the tower so as to receive the solar flux of the mirrors.
  • the aligned or adjacent gauge 4 and cell 2 have a near or substantially equal active surface in order to average the measurements on close or identical surfaces.
  • a CPV cell is used comprising a 5.5 mm square shaped active part and a 6.32 mm diameter HFM micro-gauge.
  • the cell 2 and the gauge 4 are located a few centimeters apart, for example between 2 and 3 cm.
  • the judge and the cell are as close as possible in order to reduce the inhomogeneity of the fluxes measured simultaneously by the gauge and the cell.
  • the cell has a support of 25 mm side, the distance separating the center of the cell 2 and the center of the gauge is then about 15.6 mm.
  • FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view of a solar receiver R of a Fresnel solar power plant equipped with the measurement system S according to the invention.
  • the housing 6 carrying the cells 2 and the gauge 4 is shown schematically by a rectangle located under the receiver, the face carrying the cells 2 and the gauge 4 being oriented towards the mirrors opposite the receiver.
  • the Y axis of the S system is perpendicular to the longitudinal axis X of the receiver.
  • the receiver R comprises longitudinal tubes (not shown) in which circulates the fluid to be heated.
  • Also shown schematically means for moving the housing along the receiver and allow the acquisition of solar flux measurements over the entire length of the receiver.
  • Two lateral rails 20 are shown schematically on either side of the receiver R guiding the system SI, drive means 22 of the electric motor type coupled to a rack-and-pinion type transmission.
  • the rails 20 are also shown in FIG.
  • a belt or cable chain 24 is also advantageously provided to support the electrical wires connected to the cells 2 and the gauge 4.
  • the rails, the belt and the drive means are arranged above the receiver relative to the mirrors, which protects them from the solar flux reflected by the mirrors.
  • the measurement system also comprises at least one positioning sensor (not shown) for connecting the flow measurements at given locations along the longitudinal axis X of the receiver R.
  • It may be a displacement sensor cable more suitable for receivers having a fairly short length, for example for lengths of an order of magnitude of 10m), or else a system of account turn at the level of the transmission, for example of rack-and-pinion type, which makes it possible to obtain the position on the X axis for receivers of great length for example for lengths of an order of magnitude of 100 m).
  • These displacement sensors are well known to those skilled in the art and will not be described in detail.
  • the cells and the gauge may be connected to the processing unit 8 in a wired manner or, preferably by radio link by means of an antenna, which makes it possible to overcome the many wires which can extend over a great length .
  • pipes supply cold fluid and the collection of heated fluid.
  • the cooling system is integrated directly into one or both rails to reduce the bulk of the pipes. Fluid temperatures (around 20 ° C) allow the use of flexible hoses that can be integrated into the cable chain.
  • the photovoltaic cells are calibrated.
  • the calibration device DE is shown in FIG. 9.
  • This device comprises an articulated frame 26 supporting a Fresnel lens 28 for concentrating the solar flux, a cell support 30 to be calibrated linearly on rails 32 in proximity and in remote from the Fresnel lens 28.
  • the lens assembly and movable support is orientable vertically and horizontally through the frame 26 so as to allow orientation with respect to solar radiation.
  • the gauge that is mounted on the mobile support 30 is used to determine the concentration factor according to the distance with respect to the Fresnel lens by comparing the measurement of the gauge and a measurement of the sunshine. direct.
  • the gauge is replaced by a cell that is calibrated by measuring the direct sunlight and knowing the position of the cell relative to the lens so the concentration factor determined previously through the gauge. Each cell is calibrated.
  • the cells are calibrated with their cooling systems and, at a temperature equivalent to that used in future measurements, to limit the effect of thermal drifts.
  • the concentrated solar flux measurement element of FIG. 5A extends in one dimension.
  • the measuring element extends in two dimensions and is formed by a rectangular panel comprising a plurality of cells and a gauge.
  • the element has 16 cells.
  • such an element may comprise several hundred photovoltaic cells and a dipstick with a thermal effect.
  • the panel is then transported to each solar plant site for solar flux measurements. With this embodiment, the establishment of the solar flux map is faster because solar flux measurements are performed simultaneously at different axial positions of the receiver.
  • This element is more particularly adapted to a fixed measuring system during the measurement.
  • This variant is particularly interesting for point-type concentrating installations, such as tower plants, Stirling dishes, etc., because it is possible to produce a flow measurement system that encompasses the entire receiver in order to instantly map the temperature. the whole of the stream received as well as the part of the stream overflowing out of the receiver.
  • the cells are sensitive to the variation of the solar spectrum during the day, i.e. as a function of time for a given site.
  • the set of cells allows a measurement of the relative flow just because they all receive the same solar spectrum.
  • the gauge measures the exact solar flux whatever the variation of the solar spectrum on a given longitudinal position of the receiver.
  • the cells measure the solar flux on the same longitudinal position.
  • the measurement of the cell 2 aligned with the gauge 4 is doubled. In real time, we obtain the difference between the solar flux measured by the cell and the solar flux measured by the gauge which is the incident flux. It is then possible to correct all measurements of the cells using the factor k which is equal to the ratio of the incident flux measured by the gauge and the relative flow of the aligned cell.
  • FIG. 10 shows the relative and corrected solar flux measurements Fx performed by n cells and the measurement of the incident solar flux supplied by the gauge.
  • the gauge is located at the n-2 nd cell by a measuring element according to the first embodiment.
  • R denotes the relative flow measurements made by the cell i, and denotes the flow value corrected obtained from the measurement made by the cell i.
  • J denotes the incident flow measurement performed by the gauge. It should be noted that J and C n - 2 are equal.
  • the factor k is equal to J / R n - 2 .
  • a first set of value of the solar flux is obtained over the entire width of the receiver at a first axial position.
  • the system is moved to another axial position of the receiver and another series of relative flow measurements is performed by the cells and a measurement of the incident flow is performed by the gauge beforehand.
  • the relative flux measurements are corrected.
  • the axial positions are regularly distributed.
  • Periodic control is advantageously performed to evaluate the optical performance of the mirrors. This control can be done at any time of the day.
  • the invention it is possible to measure the solar flux with a system that has a much lower price compared to devices equipped solely with flow gauges.
  • the gauge ensures measurement accuracy, and photovoltaic cells provide high resolution, as they provide a large number of measurement points.
  • the present invention avoids calibration of cells with different solar spectra, which would be very long.
  • the cells are calibrated at a given spectral composition, thanks to a heat flow gauge.
  • the gauge enables the signals of the live cells to be corrected.
  • the invention makes it possible to perform a flux density measurement without knowing the composition of the solar spectrum that would have to be found according to the time or position of the sun.
  • the concentrated solar flux measurement system makes it possible to measure solar flux in Fresnel solar power plants, and more generally in all solar power plants comprising a planar receiver.

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Abstract

Système de mesure du flux solaire incident d'un récepteur plan de centrale solaire comportant au moins une jauge (4) de flux utilisant un effet thermique et au moins deux cellules photovoltaïques (2), et des moyens (8) de traitement des mesures et correction des mesures effectuées par les cellules (2) en fonction des mesures effectuées par la jauge (4), ladite jauge (4) et lesdites cellules (2) étant disposées le long d'au moins un premier axe (Y) et la jauge (2) étant disposée à proximité de l'une des cellules (20) de sorte que la jauge et ladite cellule soit soumise sensiblement au même flux solaire incident.

Description

SYSTEME DE MESURE DE FLUX SOLAIRE POUR RECEPTEUR DE CENTRALE SOLAIRE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR La présente invention se rapporte à un système de mesure du flux solaire pour centrale solaire munie d'un récepteur, par exemple les centrales solaires de type Fresnel.
La technologie solaire thermique à concentration consiste à utiliser le rayonnement solaire pour chauffer un fluide caloporteur servant de source chaude dans un cycle thermodynamique. La concentration permet d'atteindre des températures plus ou moins élevées et ainsi de bénéficier de rendements de conversion thermodynamiques plus ou moins importants. Les technologies développées se distinguent par les moyens de concentration des rayons solaires mis en œuvre, par les moyens de transport de la chaleur, et éventuellement de stockage de la chaleur qui sont utilisés, i.e. le fluide caloporteur utilisé et des moyens de conversion thermodynamique qui sont par exemple des turbines à vapeur, des turbines à gaz ou des moteurs Stirling.
I l existe plusieurs types de systèmes solaires à concentration, dont les centrales solaires à concentration de type Fresnel. Dans une centrale solaire de type Fresnel, le récepteur solaire reçoit les rayons lumineux réfléchis par des miroirs et les transmet au fluide caloporteur sous forme de chaleur. Les centrales solaires à concentration ne comportent pas de cellules photovoltaïques et ne sont pas formées par des cellules photovoltaïques.
Un récepteur solaire comporte typiquement :
- un absorbeur qui reçoit le flux solaire sur sa face inférieure et dans lequel circule le fluide caloporteur, par exemple de l'huile ou de la vapeur d'eau,
- éventuellement une couche d'un matériau isolant thermique permettant de limiter les pertes thermiques depuis l'absorbeur vers l'extérieur,
- éventuellement un panneau vitré permettant d'isoler l'absorbeur du milieu extérieur et délimitant une cavité fermée entre l'absorbeur et la vitre. Le récepteur solaire est suspendu par une structure métallique au- dessus d'un champ de miroirs quasi-plans. Le champ de miroirs réfléchit un flux solaire concentré qui peut atteindre une puissance d'une centaine de kW/m2.
La connaissance de la puissance du flux solaire arrivant sur ce récepteur permet d'assurer le bon fonctionnement de la centrale. En effet, au moyen d'une carte du flux solaire reçu par le récepteur il est possible de détecter les défauts d'orientation ou de forme des miroirs, et de quantifier le rendement optique de l'ensemble.
Le récepteur d'une centrale solaire de type Fresnel présente une très grande longueur, de l'ordre de 100 m. On recherche donc un capteur de flux solaire permettant de réaliser une carte de flux solaire concentré capable de réaliser une telle mesure.
Afin d'effectuer cette carte le long du récepteur, il est prévu de déplacer le capteur de flux solaire le long du récepteur, le capteur mesurant successivement le flux solaire concentré à différentes positions le long du récepteur.
La mesure du flux solaire concentré pose une difficulté en ce que le spectre solaire varie au cours de la journée, et cette variation peut fausser les mesures de flux solaire.
Il est connu de mesurer le flux solaire concentré au moyen d'une jauge de flux utilisant un effet thermique, telle que la jauge de type Gardon. Ce type de jauge présente l'avantage d'être sensible à un spectre solaire très large, cependant il a un coût très élevé.
On peut également utiliser des cellules photovoltaïques utilisées généralement pour produire de l'énergie. Ces cellules présentent l'avantage d'avoir un coût réduit par rapport aux capteurs Gardon, en revanche elles présentent l'inconvénient de n'être pas sensibles à tout le spectre solaire.
Le document "Concentrating PV: An alternative to Calorimeters for Measuring High Solar Flux Densities" Jésus Fernandez-Reche and Al, Journal of Solar Energy Engineering, Nov. 2008, Vol. 130 décrit un système de mesure du flux solaire mettant en œuvre un capteur de flux solaire de type Gardon et une cellule photovoltaïque monojonction sensible à un spectre compris entre 320 nm et 940 nm. Pour corriger la mesure du flux fait par la cellule photovoltaïque du fait de la variation du spectre, il est en outre prévu de mesurer le spectre et de faire la correction sur les mesures effectuées par la cellule photovoltaïque. Ce système ne permet pas de réaliser une carte du flux solaire concentré sur un récepteur. De plus, la cellule solaire n'est sensible qu'à un spectre réduit, et un capteur de spectre supplémentaire est requis. Enfin, afin de s'affranchir des effets de variation du spectre, les mesures de flux sont réalisées au environ de midi, or il est souhaitable de pouvoir effectuer des mesures à différentes moments de la journée car le rendement d'un récepteur de centrale solaire de type Fresnel dépend de l'incidence du soleil.
Le document WO 2001/025808 décrit un récepteur solaire équipé d'un robot destiné à mesurer la répartition de la densité du rayonnement solaire orienté vers l'absorbeur et ainsi vérifier si les réflecteurs de l'installation sont correctement placés. Ce document ne donne aucune information sur les moyens de mesure mis en œuvre pour aboutir à une carte du flux solaire.
Le document KR 20090003017 décrit un système de vérification du fonctionnement d'un système photovoltaïque, intégré à celui-ci, comportant un capteur de température et un pyranomètre disposé sur le système photovoltaïque. Ce système ne permet pas l'établissement d'une carte de flux solaire concentré d'une centrale solaire à concentration. EXPOSÉ DE L'INVENTION
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un système apte à réaliser une carte de flux solaire concentré d'un récepteur de centrale solaire à concentration, de réalisation simple, de prix de revient intéressant et offrant des valeurs de flux précises et une résolution élevée.
Le but précédemment énoncé est atteint par un système de mesure comportant au moins deux cellules photovoltaïques triple-jonction et une jauge de flux utilisant un effet thermique, les cellules et la jauge de flux s'étendant le long d'au moins un premier axe et une unité de traitement comportant des moyens de correction des mesures effectuées par les cellules en fonction des mesures effectuées par la jauge de flux utilisant un effet thermique, de sorte à corriger l'erreur de mesure des cellules photovoltaïques due à la variation du spectre solaire.
En utilisant une jauge de flux utilisant un effet thermique sensible à un spectre solaire très large associée à des cellules photovoltaïques, utilisant un effet photoélectrique, qui sont sensibles à un spectre plus restreint, il est possible d'obtenir un système établissant une carte du flux solaire concentré précise et de résolution élevée à un coût de revient réduit, par rapport à un système n'utilisant que des jauges de flux utilisant un effet thermique.
De plus, il est possible grâce à l'invention d'effectuer des mesures du flux à tout moment de la journée, i.e. quel que soit le spectre solaire, puisque le système est indépendant du spectre solaire.
Le système de mesure comporte de préférence des moyens de refroidissement des cellules de sorte à maintenir leur température sensiblement constante, limitant ainsi l'effet de la température sur l'intensité en sortie de chaque cellule.
Le système de mesure comporte avantageusement des moyens pour déplacer le système le long de l'axe longitudinal du récepteur, l'axe de l'élément de mesure étant perpendiculaire à l'axe du récepteur, l'élément de mesure comportant suffisamment de cellules photovoltaïques pour couvrir toute la largeur du récepteur. Par exemple les moyens de déplacement sont formés par des rails s'étendant sur toute la longueur du récepteur et des moyens d'entraînement commandés de sorte à relier les mesures du système à des positions données le long de l'axe du récepteur.
La présente invention a alors pour objet un système de mesure du flux solaire incident d'un récepteur de centrale solaire à concentration comportant au moins une jauge de flux utilisant un effet thermique et au moins deux cellules photovoltaïques, chacune associée à des moyens de traitement des mesures et correction des mesures effectuées par les cellules en fonction des mesures effectuées par la jauge, ladite jauge et lesdites cellules étant disposées le long d'au moins un premier axe et la jauge étant disposée à proximité de l'une des cellules de sorte que la jauge et ladite cellule soit soumise sensiblement au même flux solaire incident. Dans un mode de réalisation, la jauge et une cellule sont alignées le long d'un axe confondu ou parallèle à un deuxième axe perpendiculaire au premier axe.
Dans un autre mode de réalisation, la jauge est située sur le premier axe.
Le système peut comporter des thermocouples destinés à mesurer les températures des cellules afin d'apporter des corrections dues à des dérives thermiques.
Par exemple, la jauge de flux utilisant un effet thermique est un capteur de type Gardon ou une jauge de flux utilisant un effet thermique est un microcapteur de flux thermique.
Préférentiellement, le système comporte des moyens pour maintenir les cellules à une température sensiblement constante, par exemple de l'ordre de 30°C.
Dans un exemple de réalisation, le système de mesure du flux solaire peut comporter un boîtier sur lequel sont montées les cellules et la jauge et des moyens de refroidissement formés par un canal de circulation réalisé dans le boîtier, dans lequel est destiné à circuler un fluide de refroidissement connecté à un circuit de circulation extérieur. Le boîtier et des substrats des cellules sont avantageusement recouverts d'un film réfléchissant.
Les cellules peuvent être montées sur des plaquettes supports montées sur le boîtier.
Avantageusement chaque cellule est brasée sur une plaquette support.
Par exemple, le boîtier comporte des logements, dans lesquels les plaquettes supports sont montées par coulissement. Une pâte thermique peut être interposée entre les plaquettes supports et le boîtier.
Le système peut comporter une pluralité de cellules formant une structure en deux dimensions.
De préférence le système comporte un amplificateur du signal de sortie de la jauge. Il peut également comporter des moyens de transmission sans fil entre les cellules, la jauge et les moyens de traitement et de correction.
La présente invention a également pour objet un ensemble d'au moins un récepteur solaire s'étendant selon un deuxième axe destiné à être disposé face à des miroirs réfléchissants le flux solaire sur des tubes dans lesquels s'écoule un fluide à échauffer et d'un système de mesure du flux solaire selon la présente invention, le système de mesure étant positionné par rapport au récepteur de sorte que le premier axe soit orthogonal au deuxième axe et que les cellules et la jauge soit en regard des miroirs.
De préférence, le système de l'ensemble peut comporter un nombre de cellules tel que les cellules couvrent tout le récepteur dans sa direction transversale.
Avantageusement, le système comporte des moyens de déplacement disposés le long de l'axe longitudinal du récepteur solaire destinés à assurer le déplacement du système de mesure le long du récepteur.
Dans un exemple de réalisation avantageuse, le circuit de circulation extérieur du fluide de refroidissement est formé dans au moins un rail.
L'ensemble comporte de préférence un capteur de position longitudinale du système par rapport au récepteur.
La présente invention a également pour objet une centrale solaire comportant des miroirs et un ensemble selon l'invention disposé entre les miroirs et le ou les récepteurs de sorte à recevoir les rayons solaires réfléchis. Cette centrale est par exemple de type Fresnel.
La présente invention a également pour objet un procédé d'établissement d'une carte de flux solaire d'un récepteur de centrale solaire à partir des mesures d'une jauge de flux utilisant un effet thermique et au moins deux cellules photovoltaïques, la jauge et les cellules étant disposées dans la direction de la largeur du récepteur et la jauge étant disposée à proximité de l'une des cellules de sorte qu'elle soient soumises sensiblement au même flux solaire incident, ledit procédé comportant les étapes :
a) mesure du flux incident par la jauge,
b) mesure de flux relatif par les cellules,
c) détermination d'un coefficient de correction des mesures de flux relatif au moyen de la mesure du flux incident et la mesure du flux relatif de la cellule située à proximité de la jauge,
d) correction des mesures de flux relatif, e) détermination de la valeur du flux incident sur le récepteur à l'emplacement d'au moins la deuxième cellule,
les étapes a) à e) étant répétées à différentes positions longitudinales du récepteur, et comportant une étape d'établissement d'une carte en deux dimensions de flux solaire incident du récepteur à partir des mesures de flux relatif corrigées.
Lors de l'étape d), les mesures de flux relatif peuvent être multipliées par le coefficient de correction qui est égal au rapport du flux incident mesuré par la jauge sur le flux relatif mesuré par la première cellule.
Dans un mode de réalisation, Les étapes a) et b) sont simultanées, la disposition de la jauge et de la cellule étant telle que les flux auxquels elles sont soumises simultanément soient sensiblement identiques.
Dans un autre mode de réalisation, les étapes a) et b) sont successives, la jauge et une cellule étant alignées le long d'une direction perpendiculaire à la largeur du récepteur, la jauge et les au moins deux cellules étant mobiles le long de ladite direction.
Le procédé peut mettre en œuvre un système de mesure à plus de deux cellules photovoltaïques permettant la détermination de la valeur du flux solaire sur le récepteur en deux points distincts à chaque position longitudinale, et comportant une étape d'établissement d'une carte en deux dimensions de flux solaire incident du récepteur à partir des mesures de flux relatif corrigées.
De préférence, les mesures de flux relatif sont faites par plus de deux cellules sur toute la largeur du récepteur. Les mesures de flux relatif peuvent alors être faites par une pluralité de cellules disposées en matrice de n lignes et m colonnes, n et m étant des entiers positifs strictement supérieurs à 1 de sorte à réaliser les mesures par la jauge et par toutes les cellules simultanément.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des dessins en annexe, sur lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus en représentation schématique d'un premier mode de réalisation d'un système de mesure selon la présente invention,
- la figure 2A est une vue en perspective d'une réalisation pratique d'un élément de mesure du système de la figure 1,
- la figure 2B est une vue en coupe transversale par rapport à l'axe de l'élément de la figure 2A,
- les figures 3A et 3B sont des vues de côté de l'élément de mesure de la figure 2A représentant schématiquement deux étapes de fonctionnement de l'élément de mesure,
- les figures 4A à 4C sont des vues en perspective de différentes pièces pour la réalisation de l'élément de la figure 2A,
- la figure 5 est une vue de dessus en représentation schématique d'un second mode de réalisation d'un système de mesure selon la présente invention,
- la figure 6A est une vue en perspective d'une réalisation pratique d'un élément de mesure du système de la figure 5,
- la figure 6B est une vue en coupe transversale par rapport à l'axe de l'élément de la figure 6A,
- la figure 7 est une vue en coupe transversale schématique d'un récepteur solaire de type Fresnel muni d'un système de mesure selon l'invention,
- la figure 8 est une représentation schématique vue de dessus d'un élément de mesures comprenant un matrice de cellules,
- la figure 9 est une vue en perspective d'un dispositif de calibration d'un élément de mesure selon la présente invention,
- la figure 10 est une représentation graphique des mesures de flux solaire et des valeurs de flux solaire corrigées obtenues grâce au système de mesure de flux solaire selon le premier mode de réalisation,
- la figure 11A est un exemple de réalisation d'un système de mesure selon le premier mode de réalisation adapté à la mesure de flux solaire d'une centrale à tour, - la figure 11B est un exemple de réalisation d'un système de mesure selon le deuxième mode de réalisation adapté à la mesure de flux solaire d'une centrale à tour.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Sur la figure 1, on peut voir un premier mode de réalisation d'un système SI de mesure selon la présente invention comportant des cellules photovoltaïques 2 et une jauge 4 de flux utilisant un effet thermique. Le système comporte un boîtier 6 sur lequel sont montées les cellules 2 et la jauge de mesure de flux solaire 4. La jauge de flux est insensible à la variation du spectre au cours de la journée contrairement aux cellules photovoltaïques. Les rayons solaires réfléchis sont schématisés par les flèches F. Le système présente un axe longitudinal X.
Les cellules photovoltaïques sont des cellules triples jonctions, sensibles à un spectre compris entre 300 et 1700 nm, du type de celles généralement utilisées pour la production d'énergie. Elles sont adaptées pour fonctionner à des concentrations pouvant atteindre 1500 soleils. Ainsi, en mesurant l'intensité en court-circuit débitée par ces cellules il est possible de déterminer le flux incident arrivant sur les cellules. Des moyens de refroidissement des cellules sont avantageusement prévus, ainsi leur température est maintenue à une valeur connue, la valeur du flux incident peut alors être directement obtenue à partir du courant mesurée. Dans le cas où les cellules ne sont pas maintenues à une température connue, on prévoit d'associer à chaque cellule un thermocouple 5 pour connaître leur température et pouvoir apporter des corrections aux mesures effectuées par les cellules, dues à des dérives thermiques. On peut prévoir d'utiliser des thermocouples même si les cellules sont maintenues à une température donnée, par exemple pour vérifier le bon refroidissement des cellules.
La jauge de flux étalonnée est telle qu'elle permet de capter une densité de flux thermique par radiation avec une sensibilité à un spectre suffisamment large, i.e. dont la sensibilité à la variation de spectre est négligeable et, elle peut travailler sous des hauts niveaux de rayonnement compris entre 50 et 1500kW/m2. La jauge utilisant un effet thermique est par exemple un capteur de type Gardon par exemple fabriqué par la société Vatell®.
Un capteur Gardon comporte un thermocouple différentiel mesurant la différence de température entre le centre et la circonférence d'un disque formé d'une fine feuille circulaire. Ce disque est monté dans une ouverture circulaire d'un dissipateur de chaleur de forme cylindrique. La feuille est par exemple en Constantan. Lorsque le rayonnement solaire concentré frappe la feuille, un signal est généré représentatif de la différence de température entre le centre et la circonférence du disque. Ce capteur ne nécessite pas d'alimentation électrique pour fonctionner. Le corps formant dissipateur de chaleur est par exemple en cuivre. Un fil est en contact avec le centre du disque pour effectuer la mesure et le corps en cuivre permet de récupérer la mesure sur la circonférence du disque.
Alternativement et de manière avantageuse, on utilise un microcapteur de flux thermique ou (HFM pour "Heat Flux microsensor" en terminologie anglo-saxonne). Ce microcapteur comporte un capteur de flux solaire et un capteur de température. Le capteur de température est un thermocouple formé d'un film fin déposé sur la face du capteur exposé au rayonnement solaire. Le capteur de flux thermique est formé d'une thermopile, qui délivre une tension proportionnelle au flux de chaleur. La mesure de température permet de corriger la mesure du flux qui est dépendante de la température.
Dans la suite de la description, la jauge de flux utilisant un effet thermique sera désignée par « jauge » et les cellules photovoltaïques seront désignées par « cellules ».
De préférence, la jauge est associée à un amplificateur de tension pour compenser la faible tension débitée par la jauge.
Le système comporte également des moyens d'acquisition des mesures effectuées par les cellules 2 et la jauge 4 et des mesures des thermocouples 5, et de traitement 8 des mesures comportant des moyens de correction des mesures des cellules 2 en fonction des mesures fournies par la jauge 4. Des moyens de refroidissement 9 sont prévus pour refroidir les cellules et éventuellement la jauge. Par exemple, ces moyens 9 sont formés par un canal de circulation d'un fluide caloporteur, formé au sein du boîtier et relié à un circuit de circulation du caloporteur et assurant l'extraction des calories.
Le système de mesure est destiné à être disposé sous un récepteur R de centrale solaire de type Fresnel d'axe longitudinal X et à être déplacé le long de celui-ci.
Le système est alors avantageusement équipé de moyens de guidage 20 destinés à coopérer avec des moyens de guidage et d'entraînement prévus sous le récepteur.
Les moyens de guidage sont par exemple formés par des rainures recevant des rails fixés sous le récepteur.
Tout moyen de guidage sensiblement rectiligne est adapté.
Dans l'exemple représenté, le système comporte quatre cellules 2, mais ce nombre n'est en aucun cas limitatif, comme nous le verrons par la suite, et le système peut comporter plus de quatre cellules ou moins de quatre cellules.
De préférence, le nombre et la surface des cellules sont choisis de sorte qu'elles s'étendent sur toute la largeur du récepteur et permettent une mesure sur toute la largeur du récepteur et donc l'établissement d'une carte de flux solaire complète du récepteur.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3B, la jauge 4 est « alignée » avec une cellule le long de l'axe X. Dans la représentation des figures 1 à 3B, la jauge 4 est disposée en aval des cellules. Pendant le déplacement axial, la jauge 4 et la cellule 4 situées toutes deux sur l'axe X passant par le même point dans un temps suffisamment court pour que le flux thermique issu des miroirs soit constant sur ce point. On mesure donc un même flux avec la jauge 4 et la cellule 2, ce qui permet de définir la correction à effectuer. Dans l'exemple représenté, la jauge est située sur l'axe X, cependant elle pourrait être alignée avec n'importe quelle autre cellule le long d'un axe parallèle à l'axe X. En outre, la jauge peut aussi bien être placée en amont de l'une des cellules. Sur les figures 3A et 3B, on peut voir schématisées les étapes de mesure effectuées par la jauge 4 puis par la cellule 2 qui est alignée avec la jauge 4. L'élément se déplace dans la représentation des figures 3A et 3B de la gauche vers la droite.
A un instant t, c'est la jauge 4 qui est éclairée par le flux et mesure celui- ci. A l'instantt + δ, c'est la cellule 2 qui est éclairée par le même flux. Le temps δ est, comme indiqué précédemment, suffisamment court pour pouvoir considérer que les flux sont les mêmes. Le temps δ dépend de la vitesse de déplacement de l'élément de mesure.
La taille de ces cellules étant faible, par exemple 5,5 mm de côté, il est possible d'utiliser ces cellules en ligne. La ligne de cellule se déplaçant le long du récepteur, il est alors possible de créer une carte du flux solaire. Les différentes intensités en des cellules et éventuellement les tensions en sortie des thermocouples sont alors acheminées à une carte d'acquisition afin d'être traitées.
Nous allons maintenant décrire en détail un exemple de réalisation pratique du système de mesure selon la présente invention.
Sur la figure 2A, on peut voir le boîtier 6 muni des dix cellules photovoltaïques 2. Les cellules sont montées individuellement sur des supports 10 représentées sur la figure 4B.
Le boîtier 6 comporte également un logement 11 pour la jauge 4, le logement est formé par un alésage traversant le boîtier selon un axe orthogonal aux axes X et Y. Dans l'exemple représenté, le logement 11 est situé sur l'axe X et le boîtier comporte un bossage 13 pour réaliser l'alésage.
Chaque support 10 assure le montage sur le boîtier 6. Dans l'exemple représenté, l'assemblage des supports 10 sur le boîtier 6 se fait par des liaisons glissières.
Le boîtier 6, représenté seul sur la figure 4A, comporte sur sa face avant des logements 12 rectangulaires en renfoncement disposés le long de l'axe longitudinal du boîtier. Chaque logement est délimité sur trois côtés par des bords 12.1, 12.2, 12.3, deux bords 12.1, 12.2 étant perpendiculaire à l'axe Y et un bord 12.3 est parallèle à l'axe longitudinal. Le quatrième côté 12.4 est ouvert et permet l'insertion des supports dans les logements par coulissement. Les deux bords 12.1, 12.2 sont munis de rainures et chaque support est muni, sur ses deux bords latéraux, de nervures 10.1, 10.2 destinés à coulisser dans les rainures.
Avantageusement, on prévoit de disposer une pâte thermique entre les plaquettes supports et le boîtier pour améliorer la conduction thermique entre les plaquettes et le boîtier. La pâte est par exemple une pâte au nitrure de bore ou à l'oxyde de zinc.
Dans l'exemple représenté, les plaquettes supports sont immobilisées transversalement dans le boîtier au moyen d'une baguette 18 obturant simultanément les extrémités libres 12.4 de tous les logements. La baguette est par exemple vissée dans le boîtier au niveau de ses extrémités longitudinales. Cette fixation est simple, rapide, et permet d'immobiliser toutes les cellules simultanément et leur remplacement rapide si nécessaire. Cependant tout autre mode de fixation est envisageable, par exemple par vissage, par encliquetage.... On peut envisager que les cellules soient montées sur une plaque support unique rapportée sur le boîtier.
Cet exemple de structure de boîtier et de montage des cellules n'est en aucun cas limitatif.
La jauge 4 est fixée sur le boîtier avec un système vissé, en prévoyant notamment un jeu pour la dilatation. Ainsi, la jauge utilise avantageusement le refroidissement du système de mesure, ce qui est particulièrement intéressant dans le cas d'un micro capteur de flux thermique ne possédant pas de refroidissement. Ce montage dans un passage traversant permet une connexion facile de la jauge par des moyens filaires puisque l'extrémité de connexion de la jauge fait saillie du boîtier à l'opposé de la face soumise au flux solaire. En outre, la partie de connexion est protégée du flux solaire.
Les cellules photovoltaïques 2 sont fixées sur les plaquettes supports 10, avantageusement par brasage ce qui permet d'assurer une bonne conduction thermique entre la cellule et le support et donc faciliter le refroidissement.
Sur la figure 4C, on peut voir un exemple de réalisation d'une cellule photovoltaïque 2 intégrée sur un substrat 14, deux bornes électriques 16 sont prévues pour collecter le courant généré. Une diode 17 est également prévue pour empêcher la cellule de passer en mode de fonction récepteur et se mettent à chauffer.
Comme on peut le voir sur la figure 2B, le boîtier 6 est muni de moyens de refroidissement 9 formés par un conduit de circulation du fluide de refroidissement afin de maintenir les cellules à une température de l'ordre de 30°C. Le conduit est connecté à un circuit de circulation du fluide de refroidissement par des tuyaux (non représentés).
De préférence, le système est recouvert d'un revêtement réfléchissant, par exemple en Mylar®, afin de limiter l'impact des rayons solaires réfléchis, et donc de la température, sur le boîtier 6 et assurer une homogénéité thermique. De préférence, les substrats des cellules sont également recouverts d'un film réfléchissant, ainsi que les câbles électriques et les tuyaux de refroidissement.
Sur les figures 5, 6A et 6B on peut voir représenté un système de mesure S2 selon un deuxième mode de réalisation dans lequel la jauge n'est pas disposé en amont ou en aval d'une cellule 2 le long de l'axe longitudinal X ou un axe parallèle à celui-ci mais est alignée avec une cellule le long de l'axe transversale Y ou un axe parallèle à l'axe Y. Dans ce mode de réalisation, on parle de "mesure adjacente". La jauge 4 est disposée au plus près d'une cellule, afin qu'elles reçoivent simultanément des flux thermiques sensiblement identiques. Dans le mode de réalisation représenté et de préférence, la jauge est située au centre de l'élément de mesure. En effet, dans l'ensemble des technologies solaire à concentration, la zone centrale est relativement homogène et elle présente les flux solaires les plus élevés. Par exemple, le flux théorique a généralement une forme trapézoïdale, il présente donc une zone sensiblement homogène au centre du récepteur.
De manière similaire au premier mode de réalisation, la jauge 4 peut être vissée dans un logement 11 traversant le boîtier. La jauge est alors également avantageusement refroidie par les moyens de refroidissement 9 de l'élément de mesure.
Le premier mode de réalisation est plus particulièrement intéressant dans le cas d'un système mobile. En revanche, le second mode de réalisation est plus particulièrement adapté au système de mesure fixe. En outre, l'utilisation d'un élément de mesure selon le premier ou le deuxième mode de réalisation va dépendre de l'inhomogénéité locale du flux thermique à mesurer vis-à-vis de la distance séparant la jauge et la cellule adjacente. Si une grande inhomogénéité existe, il est préférable d'utiliser un élément de mesure avec une jauge alignée avec une cellule.
Sur la figure 8, on peut voir un élément de mesure selon le deuxième mode de réalisation comportant une matrice de cellules, plus particulièrement 16 cellules disposées en carré et une jauge 4 disposée au centre du carré de manière adjacente à quatre cellules. Cet élément forme alors un écran.
Sur les figures 11A et 11B, on peut voir des exemples de réalisation de systèmes de mesure selon le premier et deuxième mode de réalisation respectivement, adaptés à la mesure sur une centrale à tour symbolisée par son axe Z. Une centrale à tour comporte des récepteurs répartis sur une tour et un champ de miroirs au sol entourant la tour et qui renvoie les rayons solaires concentrés sur les récepteurs.
Le système de mesure SI' de la figure 11A est du type "jauge alignée", l'axe Y est parallèle à l'axe Z et le système est alors mobile autour de la tour sur un cercle C concentrique à la tour (représenté en pointillés). Les cellules 2 et la jauge 4 sont orientées vers l'extérieur de la tour de sorte à recevoir le flux solaire des miroirs. Lors du déplacement du système SI', la jauge 4 se trouve en amont ou en aval des cellules. Le fonctionnement est similaire au système des figures 1 à 3B. Le déplacement du système est symbolisé par les flèches.
Sur la figure 11B, le système S2' est du type "mesure adjacente". Le système est destiné à être fixe et la mesure de la jauge et la mesure de la cellule adjacente sont simultanées. Le système forme un écran de forme courbe de courbure centrée sur l'axe Z. Les cellules 2 et la jauge 4 sont orientées vers l'extérieur de la tour de sorte à recevoir le flux solaire des miroirs.
De préférence, la jauge 4 et la cellule 2 alignées ou adjacentes présentent une surface active proche ou sensiblement égale afin de moyenner les mesures sur des surface proches ou identiques. A titre d'exemple, on utilise une cellule CPV comportant un partie active de forme carré de 5,5 mm de côté et une microjauge HFM dont le diamètre est de 6,32 mm.
De préférence, la cellule 2 et la jauge 4 sont situées à quelques centimètres l'une de l'autre, par exemple entre 2 et 3 cm. Dans le deuxième mode de réalisation, on souhaite que la juge et la cellule soient les plus proches possibles afin de réduire l'inhomogénéité des flux mesurés simultanément par la jauge et la cellule. Dans l'exemple cité ci-dessus, la cellule comporte un support de 25 mm de côté, la distance séparant le centre de la cellule 2 et le centre de la jauge est alors d'environ 15,6 mm.
Sur la figure 7, on peut voir une vue en coupe transversale schématique d'un récepteur solaire R d'une centrale solaire de type Fresnel équipée du système S de mesure selon l'invention.
Le boîtier 6 portant les cellules 2 et la jauge 4 est schématisé par un rectangle situé sous le récepteur, la face portant les cellules 2 et la jauge 4 étant orientée vers les miroirs à l'opposé du récepteur. L'axe Y du système S est perpendiculaire à l'axe longitudinal X du récepteur.
Le récepteur R comporte des tubes longitudinaux (non représentés) dans lesquels circule le fluide à échauffer.
Sont également schématisés les moyens pour assurer le déplacement du boîtier le long du récepteur et permettre l'acquisition des mesures de flux solaire sur toute la longueur du récepteur.
Sont schématisés deux rails latéraux 20 disposés de part et d'autre du récepteur R guidant le système SI, des moyens d'entraînement 22 du type moteur électrique couplé à une transmission de type pignon crémaillère. Les rails 20 sont également représentés sur la figure 1.
Une courroie ou une chaîne porte câble 24 est également avantageusement prévue pour supporter les fils électriques reliés aux cellules 2 et à la jauge 4. Avantageusement et comme cela est représenté, les rails, la courroie et les moyens d'entraînement sont disposés au-dessus du récepteur par rapport aux miroirs, ce qui les protège du flux solaire réfléchi par les miroirs.
Le système de mesure comporte également au moins un capteur de positionnement (non représenté) afin de relier les mesures de flux à des emplacements donnés le long de l'axe longitudinal X du récepteur R. Il peut s'agir d'un capteur de déplacement à câble plus adapté aux récepteurs ayant une longueur assez faible, par exemple pour des longueurs d'un ordre de grandeur de 10m), ou bien, d'un système de compte tour au niveau de la transmission, par exemple du type pignon crémaillère, qui permet d'obtenir la position sur l'axe X pour des récepteurs de grande longueur par exemple pour des longueurs d'un ordre de grandeur de 100m). Ces capteurs de déplacement sont bien connus de l'homme du métier et ne seront pas décrits en détail.
Les cellules et la jauge peuvent être reliées à l'unité de traitement 8 de manière filaire ou, préférentiellement par liaison radio au moyen d'une antenne, ce qui permet de s'affranchir des nombreux fils qui peuvent s'étendre sur une grande longueur.
Concernant le refroidissement, des tuyaux assurent l'alimentation en fluide froid et la collecte du fluide échauffé. De préférence, le système de refroidissement est intégré directement dans l'un des rails ou les deux afin de réduire l'encombrement des tuyaux. Les températures de fluide (env. 20°C) permettent d'utiliser des tuyaux souples qui pourront être intégrés à la chaîne porte câble.
Avant leur montage sur le boîtier, les cellules photovoltaïques sont calibrées.
Nous allons maintenant décrire un exemple de dispositif permettant cet étalonnage.
Le dispositif DE d'étalonnage est représenté sur la figure 9. Celui-ci comporte un châssis 26 articulé supportant une lentille de Fresnel 28 pour concentrer le flux solaire, un support 30 de cellule à étalonner mobile linéairement sur des rails 32 en rapprochement et en éloignement de la lentille de Fresnel 28. L'ensemble lentille et support mobile est orientable verticalement et horizontalement grâce au châssis 26 de sorte à permettre l'orientation par rapport au rayonnement solaire. Tout d'abord, on utilise la jauge que l'on monte sur le support mobile 30 afin de déterminer le facteur de concentration selon la distance par rapport à la lentille de Fresnel en comparant la mesure de la jauge et une mesure de l'ensoleillement directe.
Ensuite, la jauge est remplacée par une cellule qui est étalonnée en mesurant l'ensoleillement direct et en connaissant la position de la cellule par rapport à la lentille donc le facteur de concentration déterminé préalablement grâce à la jauge. Chaque cellule est étalonnée.
Idéalement, les cellules sont étalonnées avec leurs système de refroidissement et, à une température équivalente à celle utilisée lors des futures mesures, afin de limiter l'effet des dérives thermiques.
L'élément de mesure de flux solaire concentré de la figure 5A s'étend dans une dimension. Dans l'exemple de la figure 8, l'élément de mesure s'étend dans deux dimensions et est formé par un panneau rectangulaire comportant plusieurs cellules et une jauge. Dans l'exemple représenté, l'élément comporte 16 cellules. Cependant un tel élément peut comporter plusieurs centaines de cellules photovoltaïques et une jauge à effet thermique. Le panneau est alors transporté sur chaque site de centrale solaire pour effectuer les mesures de flux solaire. Grâce à cette variante de réalisation, l'établissement de la carte de flux solaire se fait plus rapidement puisque des mesures de flux solaire sont effectuées simultanément à différentes positions axiales du récepteur.
Cet élément est plus particulièrement adapté à uns système de mesure fixe au cours de la mesure. Cette variante, est particulièrement intéressante pour des installations à concentration de type ponctuel, comme les centrales à tour, paraboles Stirling..., car il est possible de réaliser un système de mesure de flux qui englobe la totalité du récepteur afin de cartographier instantanément l'ensemble du flux reçu ainsi que la partie du flux débordant hors du récepteur.
Nous allons maintenant décrire le fonctionnement du système de mesure de flux solaire concentré selon le premier mode de réalisation dans le cas d'un système mobile par rapport au récepteur solaire. Il est supposé que, les variations du spectre solaire étant dues à l'épaisseur d'atmosphère, le spectre est homogène sur l'ensemble de la centrale solaire durant la mesure.
Il existe une différence d'absorption entre les cellules 2 et la jauge thermique 4, c'est-à-dire que la surface d'une cellule et la surface d'une jauge absorbent des puissances différentes sous un même ensoleillement.
En outre, les cellules sont sensibles à la variation du spectre solaire durant la journée, i.e. en fonction du temps pour un site donné.
Les différences de puissances absorbées par les cellules dépendent uniquement du spectre solaire. Un facteur k permet de remonter au flux incident. Ce facteur k est le même pour l'ensemble des cellules car elles reçoivent le même spectre.
Ainsi, lorsque le système de mesure est disposé à un endroit donné le long de l'axe longitudinal du récepteur solaire, l'ensemble des cellules permet d'avoir une mesure du flux relatif juste car elles reçoivent toutes le même spectre solaire.
Ceci est possible grâce à l'étalonnage de l'ensemble des cellules sous un même spectre solaire, qui peut être réalisé au moyen du banc d'étalonnage décrit précédemment par exemple.
Dans un premier temps, la jauge mesure le flux solaire exact quelle que soit la variation du spectre solaire sur une position longitudinale donnée du récepteur. Après déplacement du système d'une distance P, les cellules mesurent le flux solaire sur la même position longitudinale. La mesure de la cellule 2 alignée avec la jauge 4 est donc doublée. En temps réel, on obtient l'écart entre le flux solaire mesuré par la cellule et le flux solaire mesuré par la jauge qui est le flux incident. Il est alors possible de corriger l'ensemble des mesures des cellules à l'aide du facteur k qui est égal au rapport du flux incident mesuré par la jauge et du flux relatif de la cellule alignée.
Sur la figure 10, on peut voir représenté les mesures de flux solaire Fx relative et corrigées effectuées par n cellules et la mesure du flux solaire incident fourni par la jauge. La jauge est située au niveau de la n-2eme cellule par un élément de mesure selon le premier mode de réalisation. R,, i étant un entier positif supérieur ou égal à 1, désigne les mesures de flux relatif faite par la cellule i, et désigne la valeur de flux corrigé obtenue à partir de la mesure faite par la cellule i. J désigne la mesure de flux incident réalisée par la jauge. Il est à noter que J et Cn-2 sont égaux.
Le facteur k est égal à J/Rn-2.
On obtient une première série de valeur du flux solaire sur toute la largeur du récepteur au niveau d'une première position axiale.
Ensuite le système est déplacé vers une autre position axiale du récepteur et une autre série de mesures de flux relatif est effectuée par les cellules et une mesure du flux incident est réalisée par la jauge au préalable. Les mesures de flux relatif sont corrigées.
Ceci est répété sur toute la longueur du récepteur. A la fin de la série de mesures, on obtient une carte en deux dimensions du flux solaire concentré sur toute la largeur du récepteur R et sur toute sa longueur.
De préférence les positions axiales sont régulièrement réparties.
Cependant il peut être envisagé d'avoir une densité de mesures de flux plus importante dans une zone particulière du récepteur. En effet, dans le cas éventuel d'un miroir défaillant, ceci permettrait d'identifier plus finement la zone à contrôler, voire dans certains cas de trouver le miroir en cause avec un réflecteur permettant par exemple de focaliser miroir par miroir.
Un contrôle périodique est avantageusement réalisé pour évaluer la performance optique des miroirs. Ce contrôle peut être réalisé à tout moment de la journée.
Grâce à l'invention, on peut mesurer le flux solaire avec un système présentant un prix largement réduit par rapport aux dispositifs munis uniquement de jauges de flux.
La jauge assure la précision de la mesure, et les cellules photovoltaïques assurent une haute résolution, puisqu'elles permettent d'obtenir un grand nombre de points de mesure.
D'une part, la présente invention évite un étalonnage des cellules à différents spectres solaires, ce qui serait très long. Les cellules sont étalonnées à une composition spectrale donnée, grâce à une jauge de flux thermique. Durant la mesure sur un récepteur de centrale solaire de type de Fresnel, la jauge permet de corriger les signaux des cellules en directe.
D'autre part, l'invention permet d'effectuer une mesure de densité de flux sans connaître la composition du spectre solaire qu'il faudrait retrouver en fonction de l'heure ou de la position du soleil.
Le système de mesure de flux solaire concentré permet la mesure de flux solaire dans des centrales solaires de type Fresnel, et plus généralement dans toutes centrales solaires comportant un récepteur plan.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de mesure du flux solaire incident d'un récepteur de centrale solaire à concentration, ledit système de mesure comportant au moins une jauge (4) de flux utilisant un effet thermique et au moins deux cellules photovoltaïques (2), chacune associée à des moyens (8) de traitement des mesures et correction des mesures effectuées par les cellules (2) en fonction des mesures effectuées par la jauge (4), ladite jauge (4) et lesdites cellules (2) étant disposées le long d'au moins un premier axe (Y) et la jauge (2) étant disposée à proximité de l'une des cellules (20) de sorte que la jauge et ladite cellule soit soumise sensiblement au même flux solaire incident.
2. Système de mesure selon la revendication 1, da ns lequel la ja uge et une cellule sont alignées le long d'un axe confondu ou parallèle à un deuxième axe (X) perpendiculaire au premier axe (Y).
3. Système de mesure selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la jauge est située sur le premier axe (Y)
4. Système de mesure du flux solaire selon la revendication 1, comportant des thermocouples destinés à mesurer les températures des cellules afin d'apporter des corrections dues à des dérives thermiques.
5. Système de mesure du flux solaire selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la jauge (4) de flux utilisant un effet thermique est un capteur de type Gardon.
6. Système de mesure du flux solaire selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la jauge (4) de flux utilisant un effet thermique est un microcapteur de flux thermique.
7. Système de mesure du flux solaire selon l'une des revendications 1 à 6, comportant des moyens (9) pour maintenir les cellules à une température sensiblement constante, par exemple de l'ordre de 30°C.
8. Système de mesure du flux solaire selon la revendication 7, comportant un boîtier (6) sur lequel sont montées les cellules (20) et la jauge (4) et des moyens de refroidissement (9) formés par un canal de circulation réalisé dans le boîtier (6), dans lequel est destiné à circuler un fluide de refroidissement connecté à un circuit de circulation extérieur.
9. Système de mesure du flux solaire selon la revendication 7, dans lequel le boîtier (6) et des substrats (14) des cellules (2) sont recouverts d'un film réfléchissant.
10. Système de mesure du flux solaire selon la revendication 7 ou 8, dans lequel les cellules (2) sont montées sur des plaquettes supports (10), montées sur le boîtier (6).
11. Système de mesure du flux solaire selon la revendication 10, dans lequel chaque cellule (2) est brasée sur une plaquette support (10).
12. Système de mesure du flux solaire selon l'une des revendications 8 à 11, dans lequel le boîtier (6) comporte des logements (12), dans lesquels les plaquettes supports (10) sont montées par coulissement.
13. Système de mesure du flux solaire selon la revendication 12, dans lequel une pâte thermique est interposée entre les plaquettes supports (10) et le boîtier (6).
14. Système de mesure du flux solaire selon l'une des revendications 1 à 13, comportant une pluralité de cellules (2) formant une structure en deux dimensions.
15. Système de mesure du flux solaire selon l'une des revendications 1 à 14, comportant un amplificateur du signal de sortie de la jauge.
16. Système de mesure du flux solaire selon l'une des revendications 1 à 15, comportant des moyens de transmission sans fil entre les cellules, la jauge (2) et les moyens de traitement et de correction (8).
17. Ensemble d'au moins un récepteur solaire s'étendant selon un deuxième axe (X) destiné à être disposé face à des miroirs réfléchissant le flux solaire (F) sur des tubes dans lesquels s'écoule un fluide à échauffer et d'un système de mesure du flux solaire selon l'une des revendications 1 à 16, le système de mesure (S) étant positionné par rapport au récepteur (R) de sorte que le premier axe (Y) soit orthogonal au deuxième axe (X) et que les cellules (2) et la jauge (4) soit en regard des miroirs.
18. Ensemble selon la revendication 17, dans lequel le système (S) comporte un nombre de cellules (2) tel que les cellules (2) couvrent tout leu récepteur (R) dans sa direction transversale.
19. Ensemble selon la revendication 17 ou 18, comportant des moyens de déplacement disposés le long de l'axe longitudinal (X) du récepteur solaire (R) destinés à assurer le déplacement du système de mesure le long du récepteur.
20. Ensemble selon la revendication 19, dans lequel les moyens de guidage (20) formés par des rails le long de l'axe longitudinal (X) du récepteur sont disposés au-dessus du récepteur (R).
21. Ensemble selon la revendication 20, dans lequel le circuit de circulation extérieur du fluide de refroidissement est formé dans au moins un rail.
22. Ensemble selon la revendication 20 ou 21, comportant un capteur de position longitudinale du système (S) par rapport au récepteur (R).
23. Centrale solaire comportant des miroirs et un ensemble selon l'une des revendications 17 à 22 disposé entre les miroirs et le ou les récepteurs de sorte à recevoir les rayons solaires réfléchis.
24. centrale solaire selon la revendication 23, ladite centrale étant de type Fresnel.
25. Procédé d'établissement d'une carte de flux solaire d'un récepteur de centrale solaire à partir des mesures d'une jauge de flux (4) utilisant un effet thermique et au moins deux cellules photovoltaïques (2) , la jauge (4) et les cellules (2) étant disposées dans la direction de la largeur du récepteur et la jauge (4) étant disposée à proximité de l'une des cellules (2) de sorte qu'elle soient soumises sensiblement au même flux solaire incident, ledit procédé comportant les étapes :
a) mesure du flux incident par la jauge (4),
b) mesure de flux relatif par les cellules (2),
c) détermination d'un coefficient de correction des mesures de flux relatif au moyen de la mesure du flux incident et la mesure du flux relatif de la cellule (2) située à proximité de la jauge (4),
d) correction des mesures de flux relatif,
e) détermination de la valeur du flux incident sur le récepteur à l'emplacement d'au moins la deuxième cellule,
les étapes a) à e) étant répétées à différentes positions longitudinales du récepteur, et comportant une étape d'établissement d'une carte de flux solaire incident du récepteur à partir des mesures de flux relatif corrigées.
26. Procédé selon la revendication 25, dans lequel lors de l'étape d), les mesures de flux relatif sont multipliées par le coefficient de correction qui est égal au rapport du flux incident mesuré par la jauge sur le flux relatif mesuré par la première cellule.
27. Procédé selon la revendication 25 ou 26, dans lequel les étapes a) et b) sont simultanées, la disposition de la jauge (4) et de la cellule (2) est telle que les flux auxquels elles sont soumises simultanément soient sensiblement identiques.
28. Procédé selon la revendication 25 ou 26, dans lequel les étapes a) et b) sont successives, la jauge (4) et une cellule (2) étant alignées le long d'une direction perpendiculaire à la largeur du récepteur, la jauge (4) et les au moins deux cellules (2) étant mobiles le long de ladite direction.
29. Procédé selon l'une des revendications 25 à 28, dans lequel les mesures de flux relatif sont faites par plus de deux cellules (2) sur toute la largeur du récepteur.
30. Procédé selon l'une des revendications 25 à 29, mettant en œuvre un système de mesure à plus de deux cellules photovoltaïques permettant la détermination de la valeur du flux solaire sur le récepteur en deux points distincts à chaque position longitudinale, et comportant une étape d'établissement d'une carte en deux dimensions de flux solaire incident du récepteur à partir des mesures de flux relatif corrigées.
31. Procédé selon la revendication 29, dans lequel les mesures de flux relatif sont faites par une pluralité de cellules (2) disposées en matrice de n lignes et m colonnes, n et m étant des entiers positifs strictement supérieurs à 1 de sorte à réaliser les mesures par la jauge (4) et par toutes les cellules (2) simultanément.
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