WO2014207321A1 - Perfectionnement de la monture d'un réflecteur solaire permettant de disposer de l'énergie concentrée a l'intérieur d'un batiment - Google Patents

Perfectionnement de la monture d'un réflecteur solaire permettant de disposer de l'énergie concentrée a l'intérieur d'un batiment Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to the field of the concentration of solar energy and especially solar cooking; It consists essentially of a mechanical device that allows it to be used to concentrate solar radiation in a fixed focus located near fixed obstacles, for example near masonry walls.
  • the objective is to design a concentrator concentrating the sun's rays in a fixed focus, in a single reflection, despite an obstacle close to the focal point; Close means here that the distance between the focal point and the obstacle is less than the radius or focal length of the reflector.
  • the reflector pivots conventionally around the focal point.
  • the reflective parabola in its rotation necessary to follow the apparent movement of the sun during the different hours of the day and the different seasons, hits the fixed obstacles (wall for example) located near the fireplace.
  • a first solution could simply be to truncate most of the reflective dish. This is geometrically possible, but the reflective surface that can follow the apparent movement of the sun without hitting the obstacles is very small, which in practice condemns this first solution. So do not truncate the dish too much.
  • a second solution might be to no longer rotate the dish portion around its focus, but around a point near the middle of the reflector. But this leads most of the time to optically offset the paraboloid, so that the incident solar rays are no longer parallel to the axis of symmetry of said paraboloid; For this not to induce too much dispersion of the focal spot, the reflector must be used in Gaussian conditions; But this condition leads either to use a very small reflective surface, or to choose a large focal length, imposing too great a distance between the reflector and the focus for practical use.
  • a third solution which is currently employed (reflector "Schleffer”), apparently resumes the same rotation as that explained in the previous paragraph, but by deforming the reflector, in order to vary its focal length.
  • the reflector is no longer optically off-axis, the incident rays are always parallel to the axis of symmetry of the paraboloid. Indeed, the axis of symmetry is continuously adjusted thanks to the deformations.
  • This interesting solution makes it possible to maintain a substantially constant surface focal spot with a large reflective surface close enough to the focus. But it imposes reflector to be flexible. It also imposes the presence of a device for deforming the reflector.
  • the present invention solves the problem without truncating the paraboloid, without too far away from the reflector of its focal spot, without offsetting the parabola, nor change its focal length. For this, a new axis of rotation is added (6a), in addition to the two conventional axes of an azimuth or equatorial mount.
  • the invention is characterized in that the reflector (7), consisting of a part of one or more paraboloids of revolution (0) having the same axis of symmetry, is carried by a frame which comprises a third axis of rotation (6a), constituted by the axis of revolution of the paraboloid (s) of revolution.
  • This new axis allows the reflector to fade in front of the obstacles, while ensuring the conservation of the optical characteristics of the reflection.
  • the optical quality of the assembly is affected only by the mechanical play and the additional bending induced by this third axis, which can be very small.
  • the present invention may be essentially used at latitudes between 0 ° and 65 °; Nevertheless, between 0 ° and 15 ° approximately, the shadows of the frame can become important, according to the form, the height and the width of the frame. At high latitudes, as well as beyond about 65 °, the surface of the usable paraboloid becomes small.
  • the wall may have orientations other than East / West, but this leads to less efficiency, due to the presence of shadows on the reflector at certain times.
  • the reflector may be mounted in at least two types of frames: the first uses an equatorial type mount plus a third axis, the second an azimuthal mount plus a third axis.
  • Figure 1 shows a reflector with the paraboloid from which it is derived, as well as their axis of revolution, and a disc at the focal point.
  • Figures 2 (2a, 2b, 2c, 2d) show an example of concentrator with its equatorial mount.
  • Figures 3 (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) show an example of concentrator with its azimuthal mount.
  • FIGS. 4 (4a, 4b, 4c) show a variant of hearth disc, variant with a bottom oblique.
  • FIGS. 5 show a variant of hearth disc, variant with a bottom equipped with a reflector.
  • Figure 6 shows a variant of the hob, plane with perforations.
  • Figure 7 shows an additional embodiment of the reflector, here equipped with wheels.
  • Figure 8 shows a complement of execution of the equatorial mount here equipped with three rotary actuators.
  • Figure 9 shows an additional embodiment of the equatorial mount here equipped with a linear actuator.
  • Figure 10 shows an additional embodiment of the azimuthal mount here equipped with a rotary actuator and a linear actuator.
  • Example 1 Mount equatorial type plus an axis, arranged against a wall direction East / West, substantially vertical (see Fig 2).
  • the wall of the frame (1) which houses the living room from which it is desired to use concentrated solar energy (usually the kitchen) has an outward projection consisting of at least one hob (2) .
  • This hob is, in this example, composed of three hearth plates (3a) and (3b). Only the central focus corresponds to the optical focus. The other two are illuminated by a slight temporary misalignment of the dish; The limited angle of the misalignment makes it possible to keep a substantially identical focal spot between the three foci.
  • the fires dedicated to cooking can be of several kinds:
  • the fireplace may simply consist of a perforation of the hob. But there is a risk of dazzling the user when he brings or removes the cooking vessel.
  • the fireplace may consist of a metal disc. But the thermal efficiency will be lower.
  • the thickness of the disc creates a thermal inertia that increases the regularity of cooking, this thickness also allows the underside of the disc to be closer to the optical focus. Indeed, the position of the optical focus is limited in height by the obstacle that constitutes the hob for the movement of rotation of the frame.
  • the axis (41a), traditionally called “declination axis”, of East-West horizontal direction passes close to the hob. Around this axis pivots the armature (41b).
  • the body of the frame (41b) is essentially situated higher (frame aiming at a sun at the zenith) than the plane defined by the two axes (41a) and (51a) .
  • the armature (41b) carries the axis (51a), called “time axis”. This axis is perpendicular to the axis (41a). Around the axis (51 a) pivots the frame 51b).
  • the armature (51b) supports the third axis, which is the axis of symmetry of the paraboloid (6a). Around this axis (6a), pivots the armature (6b). The latter carries the reflector (7).
  • the three axes (41a, 51a and 6a) pass through the optical focus.
  • the reflector (7) is essentially located under the optical focus. It is paved with small plane mirrors, or covered with a curved mirror, and usually focuses the sun's rays in the center of the central focus.
  • the shape of the reflector is obtained in two stages:
  • the obstacle may be arbitrary, especially a vertical wall ideally oriented East West, but whose orientation may vary.
  • the obstacle can also be a right angle constituted by two walls, whose bisector is ideally North South direction.
  • the part of paraboloid to retain as a reflector in the final embodiment must generally be a restriction of the surface obtained previously. Indeed, its entire surface is not always, at any time of the day, located below the hob, a prerequisite for the reflected rays are captured and therefore the part of the reflector that reflected them is effective.
  • the central part is very often effective, but efficiency generally decreases by gaining the periphery. It is therefore advantageous to further truncate the previously obtained surface.
  • the reflector (7) is only a part of the maximum part of a paraboloid that can follow the apparent path of the sun, between the latitudes 35 and 45 °, whose focus is 40 cm from a vertical wall, East-West direction, with a focal length of 130 cm.
  • the section of the frames can be varied, and in particular be elliptical. Generally speaking, all the frames can be made up of a lattice, reconciling strong mechanical resistance, low mass used and low surface of its shadow.
  • the underside of the worktop, as well as various surfaces close to the optical focus must be protected against overheating related to the regular or accidental absorption of concentrated solar rays.
  • the protection may consist, for example, in a metal coating, reflective or not, providing an air gap possibly ventilated between said coating and the surface to be protected.
  • Example 2 Mount azimuthal type, arranged against a substantially vertical wall; (See Fig 3)
  • the wall of the frame (1) has an outward projection consisting at least of a hob (2).
  • This hob (2) is here composed of a single central focus (3a) which corresponds to the optical focus.
  • the axis (42a), called “azimuth axis” is vertical direction. Around this axis pivots the frame (42b). This frame is here a ring-shaped bearing. This frame carries the axis (52a), called “height axis", horizontal direction. Around this axis pivots the armature (52b).
  • the third axis is the axis of symmetry of the paraboloid (6a). It is carried by the frame (52b). Around this third axis pivots the armature (6b). She carries the reflector (7). These three axes go through the optical focus.
  • the reflector (7) and the focus (3a) can have the same characteristics as those described in Example 1. As in Example 1, all the armatures can be made of a lattice. Performance variant of oblique bottom focus disc. (Fig 4)
  • the efficiency of the absorption will be increased if the plane of the underside of the disk (3 c) is inclined relative to the horizontal.
  • the user may have an interest in orienting the underside of the disc by rotating the disc along a vertical axis.
  • Revolution symmetry breakers (3c 1) allow the user to identify the orientation of the inclined face.
  • the hearth plates may include lateral thermal insulation.
  • the hearth plate may be flat, but with a reflective surface (3d2), vertical or inclined outwards, over part of its perimeter.
  • revolution symmetry breakers (3dl) allow the user to identify the orientation of the inclined face
  • the difference in illumination between the various perforations informs the user about the movement of the reflector in real time, about any focusing errors of the servo system, or about the need to intervene in case of manual control of the rotation of the reflector. This difference in illumination also helps to indicate a hot plate.
  • the armature (6b) does not necessarily require a motorization; Since the reflector must ideally be positioned as low as possible so that the hearth does not receive the radii at a too low angle, it is the gravity that can be advantageously the motor of the rotation of this frame (6b). But the obstacle (1) often prevents the reflector from reaching the low point of its rotation. In order to reduce the friction between the reflector and the obstacle, it is advantageous to equip rollers (9) with the projecting points of the perimeter of the reflector. Complementary execution of reinforcements comprising actuators:
  • the armature of the azimuths (42b) receives on a part of its periphery a gear teeth (42c) allowing a geared motor (42d) to actuate the rotation of the frame (42b).
  • the armature heights (52b) is powered by a linear actuator (52c) which is supported on the armature (42b) and which allows a rotation of less than a quarter turn (outside the intertropical zone).
  • these actuators can draw their energy from an electric motor or a manual drive by crank or rope (hoist).
  • crank drive the gearbox can offer two speeds: A slow speed for periodic adjustment during the day, and a fast speed for the return after sunset in the "Sunrise" position.
  • the two examples of concentrators described can be used by collective catering centers or by individuals.
  • the hob (2) can be put out of the air and out of water by vertical walls and a roof, constituting an advance of the living room.
  • the frame of Example 2 has the advantage of not producing shadows on the optical focus.
  • the central fireplace (3a Fig 2) can be used for other purposes than cooking: heating water, air, electricity production (whose cell cooling heats the house if necessary), drying, distillation .
  • the two side fireplaces are more devoted to cooking.
  • the three axes can be rotated periodically by hand, or motorized and driven
  • the average thermal power absorbed by the hearths (3 a) and (3b) can be controlled by a button resembling those of conventional stoves.
  • This button allows to choose a percentage of the total insolation, which leads the reflector to illuminate at full power, cyclically one, two or three foci for a short time, so that is respected the average power requirement of insolation on a longer period.

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Abstract

Perfectionnement de la monture d'un réflecteur solaire permettant de disposer de l'énergie concentrée à l'intérieur d'un bâtiment. Ce perfectionnement permet à un réflecteur (7) de poursuivre le soleil, malgré la présence d'un obstacle fixe, comme un mur (1) près du foyer optique (3), sans que le réflecteur ne heurte l'obstacle. L'invention est essentiellement caractérisée par une troisième armature (6b) en plus des deux axes traditionnels d'une monture équatoriale (4 et 5) ou azimutale. Cette armature (6b) pivote autour de l'axe de symétrie du réflecteur (6a). Le dispositif permet de rapprocher le foyer optique de l'intérieur d'une habitation afin de permettre la cuisson solaire depuis une avancée (10) attenante à l'habitation et donc de permettre de cuisiner comme sur une cuisinière classique.

Description

Perfectionnement de la monture d'un réflecteur solaire permettant de disposer de l'énergie concentrée à l'intérieur d'un bâtiment
La présente invention concerne le domaine de la concentration de l'énergie solaire et tout particulièrement la cuisson solaire; Elle consiste essentiellement en un dispositif mécanique qui lui permet d'être utilisée pour concentrer le rayonnement solaire en un foyer fixe situé à proximité d'obstacles fixes, par exemple près de murs de maçonnerie.
L'objectif est de concevoir un concentrateur qui concentre les rayons solaires en un foyer fixe, en une seule réflexion, malgré un obstacle proche du point focal; Proche signifie ici que la distance entre le point focal et l'obstacle est inférieure au rayon ou à la focale du réflecteur. Le réflecteur pivote classiquement autour du point focal.
Le problème qui se pose alors est un problème d'encombrement:
Traditionnellement, la parabole réfléchissante, dans sa rotation nécessaire au suivi du mouvement apparent du soleil durant les différentes heures de la journée et les différentes saisons, heurte les obstacle fixes (mur par exemple) situés près du foyer.
Pour éviter que le réflecteur ne soit bloqué dans sa rotation, une première solution pourrait être simplement de tronquer l'essentiel du paraboloïde réfléchissant. Cela est géométriquement possible, mais la surface réfléctive qui peut suivre le mouvement apparent du soleil sans heurter les obstacles est très réduite, ce qui condamne en pratique cette première solution. Il ne faut donc pas trop tronquer le paraboloïde.
Une seconde solution pourrait être de ne plus faire tourner la portion de paraboloïde autour de son foyer, mais autour d'un point situé près du milieu du réflecteur. Mais cela conduit la plupart du temps à désaxer optiquement le paraboloïde, si bien que les rayons solaires incidents ne sont plus parallèles à l'axe de symétrie du dit paraboloïde; Pour que cela n'induise pas une trop grande dispersion de la tache focale, le réflecteur doit être utilisé en conditions de Gauss; Mais cette condition conduit soit à utiliser une surface réflective très faible, soit à choisir une focale importante, imposant une trop grande distance entre le réflecteur et le foyer pour une utilisation pratique.
Une troisième solution, qui est actuellement employée (réflecteur "Schleffer"), reprend apparemment la même rotation que celle exposée au paragraphe précédent, mais en déformant le réflecteur, afin de faire varier sa distance focale. Ainsi, le réflecteur n'est plus optiquement désaxé, les rayons incidents sont toujours parallèles à l'axe de symétrie du paraboloïde. En effet, l'axe de symétrie est continuellement ajusté grâce aux déformations. Cette solution intéressante permet de conserver une tache focale de surface sensiblement constante avec une grande surface réflective assez proche du foyer. Mais elle impose au réflecteur d'être souple. Elle impose aussi la présence d'un dispositif pour déformer le réflecteur.
La présente invention (Voir Fig 1) résout le problème sans trop tronquer le paraboloïde, sans trop éloigner le réflecteur de sa tache focale, sans désaxer la parabole, ni modifier sa focale. Pour cela, un nouvel axe de rotation est ajouté (6a), en plus des deux axes classiques d'une monture azimutale ou équatoriale.
L'invention est caractérisée en ce que le réflecteur (7), constitué d'une partie d'un ou de plusieurs paraboloïdes de révolution (0) ayant le même axe de symétrie, est porté par une monture qui comprend un troisième axe de rotation (6a), constitué par l'axe de révolution du ou des paraboloïdes de révolution. Ce nouvel axe permet au réflecteur de s'effacer devant les obstacles, tout en garantissant la conservation des caractéristiques optiques de la réflexion. La qualité optique de l'ensemble n'est affectée que par le jeu mécanique et la flexion supplémentaire induits par ce troisième axe, qui peuvent être très faibles.
Ainsi, il est possible d'utiliser un réflecteur issu d'un paraboloïde de révolution dont le rayon et/ou la focale sont supérieurs à la distance entre le point focal et l'obstacle, sans que le réflecteur ne heurte l'obstacle lorsqu'il pivote autour de son point focal au cours de la journée.
Disposée contre un mur, la présente invention peut être essentiellement utilisée aux latitudes comprises entre 0° et 65 °; Néanmoins, entre 0° et 15° environ, les ombres du bâti peuvent devenir importantes, selon la forme, la hauteur et la largeur du bâti. Aux hautes latitudes, comme au delà de 65° environ, la surface du paraboloïde utilisable devient petite. Le mur peut avoir des orientations autres que Est / Ouest, mais cela conduit à une efficacité moindre, en raison de la présence d'ombres sur le réflecteur à certaines heures. Le réflecteur peut être monté au moins selon deux types de montures : le premier utilise une monture de type équatorial plus un troisième axe, le second une monture de type azimutal plus un troisième axe.
La figure 1 montre un réflecteur avec le paraboloïde dont il est issu, ainsi que leur axe de révolution, et un disque au point focal.
Les figures 2 (2a, 2b, 2c, 2d) montrent un exemple de concentrateur avec sa monture équatoriale.
Les figures 3 (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) montrent un exemple de concentrateur avec sa monture azimutale.
Les figures 4 (4a, 4b, 4c) montrent une variante de disque de foyer, variante avec un fond oblique.
Les figures 5 (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) montrent une variante de disque de foyer, variante avec un fond équipé d'un réflecteur.
La figure 6 montre une variante de plan de cuisson, plan doté de perforations.
La figure 7 montre un complément d'exécution du réflecteur, ici équipé de roulettes.
La figure 8 montre un complément d'exécution de la monture équatoriale ici équipée de trois actionneurs rotatifs.
La figure 9 montre un complément d'exécution de la monture équatoriale ici équipée d'un actionneur linéaire.
La figure 10 montre un complément d'exécution de la monture azimutale ici équipée d'un actionneur rotatif et d'un actionneur linéaire.
On décrira ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de la présente invention ainsi que deux variantes des disques de foyers, une variante du plan de cuisson, un complément d'exécution du réflecteur, trois compléments d'exécution de la monture, en référence aux dessins annexés Fig 1 à Fig 9.
Exemple 1 : Monture de type équatorial plus un axe, disposée contre un mur de direction Est / Ouest, sensiblement vertical (Voir Fig 2).
Le mur du bâti (1) qui abrite la pièce d'habitation depuis laquelle on souhaite utiliser l'énergie solaire concentrée (généralement la cuisine) dispose d'une avancée vers l'extérieur constituée au minimum d'un plan de cuisson (2).
Ce plan de cuisson est, dans cet exemple, composé de trois plaques de foyer (3a) et (3b). Seul le foyer central correspond au foyer optique. Les deux autres sont illuminés par un léger désaxement temporaire du paraboloïde; L'angle limité du désaxement permet de garder une tache focale sensiblement identique entre les trois foyers.
Les foyers dédiés à la cuisson peuvent être de plusieurs nature :
Pour un rendement thermique maximal, le foyer peut être simplement constitué d'une perforation du plan de cuisson. Mais il y a un risque d'éblouissement de l'utilisateur lorsqu'il apporte ou enlève le récipient de cuisson.
Pour un confort d'utilisation maximal, le foyer peut être constitué d'un disque métallique. Mais le rendement thermique sera inférieur. L'épaisseur du disque crée un inertie thermique qui permet d'augmenter la régularité de la cuisson, cette épaisseur permet également à la face inférieure du disque de se rapprocher du foyer optique. En effet, la position du foyer optique est limitée en hauteur par l'obstacle que constitue le plan de cuisson pour le mouvement de rotation de la monture.
Les deux axes suivants sont typiques des montures équatoriales:
L'axe (41a), traditionnellement appelé "axe des déclinaisons", de direction horizontale Est- Ouest passe près du plan de cuisson. Autour de cet axe pivote l'armature (41b). Afin de réduire les ombres portées sur le foyer, le corps de l'armature (41b) est pour l'essentiel situé plus haut (monture visant un soleil au zénith) que le plan défini par les deux axes (41a) et (51a).
L'armature (41b) porte l'axe (51a), appelé "axe horaire". Cet axe est perpendiculaire à l'axe (41a). Autour de l'axe (51 a) pivote l'armature 51b).
L'armature (51b) supporte le troisième axe, qui est l'axe de symétrie du paraboloïde (6a). Autour de cet axe (6a), pivote l'armature (6b). Cette dernière porte le réflecteur (7). Les trois axes (41 a, 51 a et 6a) passent par le foyer optique.
Le réflecteur (7) est pour l'essentiel situé sous le foyer optique. Il est pavé de petits miroirs plans, ou revêtu d'un miroir courbe, et focalise généralement les rayons solaires au centre du foyer central.
La forme du réflecteur est obtenue en deux temps :
Dans un premier temps, n'est retenue du paraboloïde de révolution complet que la part qui peut suivre la trajectoire apparente du soleil à la latitude du lieu considéré, sans percuter l'obstacle, sachant que cette part de paraboloïde peut tourner autour de son axe de symétrie. L'obstacle peut être quelconque, notamment un mur vertical idéalement orienté Est ouest, mais dont l'orientation peut varier. L'obstacle peut aussi être un angle droit constitué par deux murs, dont la bissectrice est idéalement de direction Nord Sud.
Mais la part de paraboloïde à retenir comme réflecteur dans la réalisation finale doit généralement être une restriction de la surface obtenue précédemment. En effet, toute sa surface n'est pas toujours, à toute heure de la journée, située en dessous du plan de cuisson, condition indispensable pour que les rayons réfléchis soient captés et donc que la partie du réflecteur qui les a réfléchis soit efficace. La partie centrale est très souvent efficace, mais l'efficacité diminue généralement en gagnant la périphérie. On a donc intérêt à tronquer encore la surface obtenue précédemment.
R: Dans Fig 2 et Fig 3, le réflecteur (7) n'est qu'une partie de la part maximale d'un paraboloïde qui peut suivre la trajectoire apparente du soleil, entre les latitudes 35 et 45°, dont le foyer est à 40 cm d'un mur vertical, de direction Est-Ouest, et dont la distance focale est de 130 cm.
La section des armatures peut être variée, et notamment être elliptique. D'une façon générale, toutes les armatures peuvent être constituées d'un treillis, conciliant forte résistance mécanique, faible masse employée et faible surface de son ombre portée.
La face inférieure du plan de travail, ainsi que diverses surfaces proches du foyer optique doivent être protégées contre les surchauffes liées à l'absorption régulière ou accidentelle de rayons solaires concentrés. La protection peut consister, par exemple, en un revêtement métallique, réfléchissant ou non, ménageant une lame d'air éventuellement ventilée entre le dit revêtement et la surface à protéger.
Exemple 2: Monture de type azimutal, disposée contre un mur sensiblement vertical; (Voir Fig 3)
Comme dans l'exemple 1, le mur du bâti (1) dispose d'une avancée vers l'extérieur constituée au minimum d'un plan de cuisson (2).
Ce plan de cuisson (2) est ici composé d'un seul foyer central (3a) qui correspond au foyer optique.
Les deux axes suivants sont typiques des montures azimutales:
L'axe (42a), appelé "axe d'azimut" est de direction verticale. Autour de cet axe pivote l'armature (42b). Cette armature est ici un roulement de forme annulaire. Cette armature porte l'axe (52a), appelé "axe de hauteur", de direction horizontale. Autour de cet axe pivote l'armature (52b).
Le troisième axe est l'axe de symétrie du paraboloïde (6a). Il est porté par l'armature (52b). Autour de ce troisième axe pivote l'armature (6b). Elle porte le réflecteur (7). Ces trois axes passent par le foyer optique.
Le réflecteur (7) et le foyer (3a) peuvent avoir les mêmes caractéristiques que celles décrites dans l'exemple 1. Comme dans l'exemple 1 , toutes les armatures peuvent être constituées d'un treillis. Variante d'exécution de disque de foyer à fond oblique. (Fig 4)
Du point de vue de la face inférieure des plaques de foyer, les rayons incidents ne
proviennent pas de toutes les directions, mais seulement du côté où il n'y a pas le mur. Le rendement de l'absorption sera augmenté si le plan de la face inférieure du disque (3 c) est incliné par rapport à l'horizontale. Selon la géométrie de l'obstacle, au cours de la journée, l'utilisateur pourra éventuellement avoir intérêt à orienter la face inférieure du disque en faisant tourner le disque selon un axe vertical. Des briseurs de symétrie de révolution (3c 1) permettent à l'utilisateur de repérer l'orientation de la face inclinée. Les plaques de foyer comportent éventuellement une isolation thermique latérale.
Variante d'exécution de disque de foyer à fond doté de réflecteur latéral. (Fig 5) Pour les mêmes raisons que celles exposées au paragraphe précédent, la plaque de foyer peut être plane, mais dotée d'une surface réflective (3d2), verticale ou inclinée vers l'extérieur, sur une partie de son périmètre. Comme précédemment, des briseurs de symétrie de révolution (3dl) permettent à l'utilisateur de repérer l'orientation de la face inclinée
Variante d'exécution du plan de travail, doté de zones transparentes. (Fig 6) Afin que l'utilisateur, situé au dessus du plan de travail, puisse suivre la position de la tache focale qui irradie le dessous du plan de travail, le plan de travail est percé de perforations de faible diamètre, disposées autour des plaques des foyers. Ces perforations peuvent être remplies par des cylindres de verre plus ou moins teinté faisant office de lentilles divergentes, afin de réduire l'éblouissement de l'utilisateur. Le verre employé a avantage à être à faible coefficient de dilatation afin de résister aux chocs thermiques.
La différence d'éclairement entre les différentes perforations renseigne l'utilisateur sur le mouvement du réflecteur en temps réel, sur les erreurs de focalisation éventuelles du système d'asservissement, ou sur la nécessité d'intervenir en cas de pilotage manuel de la rotation du réflecteur. Cette différence d'éclairement contribue également à signaler une plaque chaude.
Variante d'exécution du réflecteur (Fig 7)
L'armature (6b) ne nécessite pas obligatoirement une motorisation; Comme le réflecteur doit être positionné idéalement le plus bas possible afin que le foyer ne reçoive pas les rayons selon un angle trop rasant, c'est la gravité qui peut être avantageusement le moteur de la rotation de cette armature (6b). Mais l'obstacle (1) empêche souvent le réflecteur d'atteindre le point bas de sa rotation. Afin de réduire les frottements entre le réflecteur et l'obstacle, il est avantageux d'équiper de roulettes (9) les points saillants du périmètre du réflecteur. Complément d'exécution des armatures comprenant des actionneurs :
Cas de la monture équatoriale (Voir Fig 8). Les axes de déclinaison et axes horaires sont avantageusement motorisés: Dans l'exemple décrit, deux moto-réducteurs (41c) font pivoter d'environ un quart de tour l'armature des déclinaisons (41b). Un moto-réducteur (51c) fait pivoter d'un demi-tour l'armature horaire (51b). Dans une variante (Voir Fig 9), l'armature des déclinaisons (41b) est actionnée par un palan (41d) qui est arrimé plus haut sur l'obstacle (1). Cas de la monture azimutale (Voir Fig 10). De même, deux armatures sont avantageusement motorisées : Dans l'exemple décrit, l'armature des azimuts (42b) reçoit sur une partie de sa périphérie une denture d'engrenage (42c) permettant à un moto-réducteur (42d) d'actionner la rotation de l'armature (42b). L'armature des hauteurs (52b) est motorisée par un actionneur linéaire (52c) qui prend appui sur l'armature (42b) et qui permet une rotation de moins d'un quart de tour (hors zone intertropicale).
Dans tous les cas, ces actionneurs peuvent tirer leur énergie d'un moteur électrique ou d'un entraînement manuel par manivelle ou par corde (palan). Dans le cas de la motorisation par manivelle, le réducteur peut offrir deux vitesses : Une vitesse lente pour l'ajustement périodique au cours de la journée, et une vitesse rapide pour le retour après le coucher de soleil en position "Lever de soleil" .
Selon la surface du réflecteur, les deux exemples de concentrateurs décrits (Exemple 1 et Exemple2 avec leurs variantes et compléments) peuvent être utilisés par des centres de restauration collective ou par des particuliers. Le plan de cuisson (2) peut être mis hors d'air et hors d'eau par des parois verticales et un toit, constituant une avancée de la pièce d'habitation. Par rapport à celle de l'exemple 1, la monture de l'exemple2 a l'avantage de ne pas produire d'ombres portées sur le foyer optique. Par contre, elle crée des contraintes supplémentaires pour pouvoir faire fonctionner des foyers latéraux (3b Fig 2). Le foyer central (3a Fig 2) peut servir à d'autres usages que la cuisson : chauffage de l'eau, de l'air, production d'électricité (dont le refroidissement des cellules chauffe la maison si nécessaire), séchage, distillation. Les deux foyers latéraux sont plutôt consacrés à la cuisson. Les trois axes peuvent être pivotés périodiquement à la main, ou motorisés et pilotés
automatiquement. Dans ce dernier cas, la puissance thermique moyenne absorbée par les foyers (3 a) et (3b) peut se commander grâce à un bouton ressemblant à ceux des cuisinières classiques. Ce bouton permet de choisir un pourcentage de l'insolation totale, ce qui conduit le réflecteur à illuminer à pleine puissance, cycliquement un, deux ou trois foyers pendant un court instant, afin que soit respectée la contrainte de puissance moyenne d'insolation sur une période plus longue.

Claims

Revendications
1) Dispositif concentrant le rayonnement solaire comprenant une monture autorisant le suivi de la trajectoire apparente du soleil. La monture supporte un réflecteur (7) défini comme étant une restriction d'un ou de plusieurs réflecteur (0, fïg 1), ce ou ces réflecteurs étant sensiblement dotés d'une symétrie de révolution ayant un même axe de symétrie (6a). Le dispositif est caractérisé en ce que la monture comporte au moins la possibilité de rotation du dit réflecteur (7) autour du dit axe de symétrie, quelle que soit la position du soleil visée par la monture.
2) Dispositif selon la revendication 1 et équipé d'une monture équatoriale, caractérisé en ce que le corps de l'armature (41b) pivotant autour de l'axe des déclinaisons (41a) est pour l'essentiel situé plus haut (monture visant un soleil au zénith) que le plan défini par les deux axes des déclinaisons et horaires (41a) et (51a).
3) Dispositif selon la revendication 1 et équipé d'une monture azimutale, caractérisé en ce que le corps de l'armature (42b) pivotant autour de l'axe des azimuts (42a) est de forme annulaire, disposé de telle sorte que le foyer optique soit sensiblement situé au centre de l'anneau.
4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un foyer constitué par une pièce métallique d'enveloppe cylindrique dont la base s'inscrit dans un plan qui n'est pas perpendiculaire à l'axe de symétrie générale de l'enveloppe cylindrique de la pièce (3c).
5) Dispositif selon la revendication 1 > caractérisé par un foyer constitué par une pièce métallique dont le périmètre de la base est partiellement entouré d'un réflecteur, vertical ou non (3d2).
6) Dispositif selon la revendication 1, doté d'un plan de cuisson (2) caractérisé en ce que le plan de cuisson est percé de perforations de faible diamètre autour des foyers, pouvant être garnis de pièces de verre.
7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la présence de roues (9, Fig 7) à la périphérie de la surface réflective (7) permettant de réduire le frottement avec un obstacle (1).
8) Dispositif selon la revendication 1 et équipé d'une monture équatoriale, caractérisé en ce que deux de ses axes, l'axe des déclinaisons (41b) et l'axe horaire (51b) sont motorisés par des moto-réducteurs (respectivement 41c et 51c) pouvant être dotés d'un moteur électrique ou d'une manivelle.
9) Dispositif selon la revendication 1 et équipé d'une monture équatoriale, caractérisé en ce que la rotation de son axe des déclinaisons (41b) est actionné par un actionneur linéaire pouvant être un palan manuel (41d).
10) Dispositif selon la revendication 1 et équipé d'une monture azimutale, caractérisé en ce que deux de ses axes, l'axe des azimuts (42b) et l'axe des hauteurs (52b) sont motorisés par des moto-réducteurs (respectivement 42c et 52c) pouvant être dotés d'un moteur électrique ou d'une manivelle.
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