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Bruno RIVOIRE
On choisit ensuite le type de miroir à utiliser. Le choix est à peu près le même que
dans le cas précédent. On veillera à ce que le coefficient de réflexion soit le plus
élevé possible en choisissant d’utiliser du verre mince en face avant du miroir (quitte
à rigidifier ce dernier en le contre-collant sur un verre arrière, constituant ainsi un
miroir sandwich). On pourra aussi améliorer le coefficient de réflexion en utilisant,
toujours en face avant, un verre sans fer, plus coûteux, mais plus transparent. C’est
qu’en effet le paramètre principal du coefficient de réflexion du miroir est ici la transparence du verre. Il peut le faire varier de 80% (verre ordinaire de 6 mm d’épaisseur)
à près de 95% (verre sans fer de 1 mm d’épaisseur).
On conçoit alors les structures adaptées aux choix faits (soit celle du « pied » et
celle du panneau mobile). Ces structures sont le plus couramment réalisées en
construction mécanosoudée et sont plus ou moins rigides selon les constructeurs.
C’est la conséquence du manque de maturité d’un domaine technique où l’on ne
sait pas poser les termes d’un calcul d’optimisation technico-économique de la
rigidité de l’héliostat.
On peut encore noter l’expérience unique faite à Thémis d’un héliostat réalisé en
béton moulé (avec les méthodes de la préfabrication lourde en BTP). Cette technique très performante (rigidité exceptionnelle de l’héliostat et absence de jeu des
articulations « posées » de l’appareil constitué de pièces lourdes posées les unes sur
les autres) pourrait aussi se révéler particulièrement économique pour des niveaux
de production industriels. Elle garde toute sa pertinence tant qu’existent de grands
industriels capables de la maîtriser (et c'est tout particulièrement le cas en France),
même si l’expérience n’a pas été reprise ailleurs.
Il reste maintenant à motoriser et à piloter les axes. En dépit de l’utilisation de
vérins hydrauliques dans la première réalisation d’héliostats modernes (four solaire
d’Odeillo, 1968), cette technique n’a pratiquement plus été utilisée par la suite. Les
héliostats de toutes les centrales à tour ont en effet été équipés de mouvements
électriques à réducteurs et à moteurs à courant continu ou pas à pas. C’est une
solution sûre et performante, mais coûteuse.
Le pilotage de ces axes est aujourd’hui systématiquement effectué en « boucle
ouverte » par coordonnées calculées. On entend par là que l’automate de pilotage
calcule la position que doit avoir l’axe de l’héliostat sur la seule base de l’heure qui
lui est donnée par son horloge interne, et qu’il ne contrôle pas le résultat obtenu
en vérifiant la direction du rayon réfléchi (d’où l’expression « boucle ouverte »). S’il
commande des moteurs à courant continu, il se contente de vérifier l’exécution de
ses ordres par l’intermédiaire d’un codeur de position angulaire de l’axe. S’il dialogue avec des moteurs pas à pas, le comptage de ses ordres suffit pour effectuer
ce contrôle. L’axe est alors dépourvu de codeur de position.
Cela fonctionne bien mais coûte cher comme nous venons de le dire. C’est la raison principale pour laquelle on construit des héliostats de plus en plus grands.
Bruno RIVOIRE
On choisit ensuite le type de miroir à utiliser. Le choix est à peu près le même que
dans le cas précédent. On veillera à ce que le coefficient de réflexion soit le plus
élevé possible en choisissant d’utiliser du verre mince en face avant du miroir (quitte
à rigidifier ce dernier en le contre-collant sur un verre arrière, constituant ainsi un
miroir sandwich). On pourra aussi améliorer le coefficient de réflexion en utilisant,
toujours en face avant, un verre sans fer, plus coûteux, mais plus transparent. C’est
qu’en effet le paramètre principal du coefficient de réflexion du miroir est ici la transparence du verre. Il peut le faire varier de 80% (verre ordinaire de 6 mm d’épaisseur)
à près de 95% (verre sans fer de 1 mm d’épaisseur).
On conçoit alors les structures adaptées aux choix faits (soit celle du « pied » et
celle du panneau mobile). Ces structures sont le plus couramment réalisées en
construction mécanosoudée et sont plus ou moins rigides selon les constructeurs.
C’est la conséquence du manque de maturité d’un domaine technique où l’on ne
sait pas poser les termes d’un calcul d’optimisation technico-économique de la
rigidité de l’héliostat.
On peut encore noter l’expérience unique faite à Thémis d’un héliostat réalisé en
béton moulé (avec les méthodes de la préfabrication lourde en BTP). Cette technique très performante (rigidité exceptionnelle de l’héliostat et absence de jeu des
articulations « posées » de l’appareil constitué de pièces lourdes posées les unes sur
les autres) pourrait aussi se révéler particulièrement économique pour des niveaux
de production industriels. Elle garde toute sa pertinence tant qu’existent de grands
industriels capables de la maîtriser (et c'est tout particulièrement le cas en France),
même si l’expérience n’a pas été reprise ailleurs.
Il reste maintenant à motoriser et à piloter les axes. En dépit de l’utilisation de
vérins hydrauliques dans la première réalisation d’héliostats modernes (four solaire
d’Odeillo, 1968), cette technique n’a pratiquement plus été utilisée par la suite. Les
héliostats de toutes les centrales à tour ont en effet été équipés de mouvements
électriques à réducteurs et à moteurs à courant continu ou pas à pas. C’est une
solution sûre et performante, mais coûteuse.
Le pilotage de ces axes est aujourd’hui systématiquement effectué en « boucle
ouverte » par coordonnées calculées. On entend par là que l’automate de pilotage
calcule la position que doit avoir l’axe de l’héliostat sur la seule base de l’heure qui
lui est donnée par son horloge interne, et qu’il ne contrôle pas le résultat obtenu
en vérifiant la direction du rayon réfléchi (d’où l’expression « boucle ouverte »). S’il
commande des moteurs à courant continu, il se contente de vérifier l’exécution de
ses ordres par l’intermédiaire d’un codeur de position angulaire de l’axe. S’il dialogue avec des moteurs pas à pas, le comptage de ses ordres suffit pour effectuer
ce contrôle. L’axe est alors dépourvu de codeur de position.
Cela fonctionne bien mais coûte cher comme nous venons de le dire. C’est la raison principale pour laquelle on construit des héliostats de plus en plus grands.