Présentation Rémy BERNARD (remyb)

[remyb]

Je suis né en 1972 (ca pase vite ).
Je travaille dans l'informatique pour une compagnie d'assurance, mais j'ai fait une école d'ingénieur généraliste (ENSAM). J'ai beaucoup appris et participé au forum Futura Sciences, en particulier la partie développement durable et ecologie et la partie habitat bioclimatique. Au passager, ce forum regorge de bonnes idées et de bon conseil , et la philosophie de partage du savoir se recoupe avec l'esprit OSE.

Comme, pendant un temps, j'ai aussi beaucoup fait de roller, je m'étais mis dans la tête de faite un concentrateur solaire transportable en roller. Autrement dit, quelque chose de minimaliste, léger, pliable, mais quand même assez performant pour être capable de réchauffer le thé pour la pause de 10h... En 2007, j'avais beaucoup cogité sur ce problème et j'avais mis au point une méthode d'orientation des réflecteurs souples par bout de de ficelles ...

A l'époque, j'avais aussi pensé à utiliser cette méthode pour un concentrateur fixe Concentrateur solaire non-parabolique... Qui n'avait pas soulevé d’enthousiasme... Après coup, ce faible intérêt était sans doute du à la non pertinence de l'utilisation direct en fixe . Par contre, combiné avec un premier étage de miroir linéaire Fresnel, une concentrateur non imageant me semble tout indiqué !

Ce projet est tombé à l'eau... D'autant plus que de problème de santé , la naissance des mes deux fils et l'achat d'une maison avec plein de travaux , ne m'ont pas laisser le temps de travailler sur ce sujet d'optique non imageante ...
En conclusion, je n'ai pas beaucoup de temps libre, mais mais vous pouvez compter sur moi pour avoir beaucoup d'idées. Je compte sur vous pour faire le trie entre les bonnes à creuser et les mauvaises à abandonnées...

[Altab]

Salut Rémy,

Bienvenue à toi chez les OSEurs !

et bien sur on accueille les nouvelles idées avec plaisirs, mais faut aussi débattre sur ces idées !

[remyb]

mais faut aussi débattre sur ces idées !

Partager et débattre, c'est bien mon objectif en prenant part à ce forum... Dans la limite du temps que me laisse mes enfants !

Concernant les principes de tracé des concentrateurs non-imageants, je pense avoir présenté l'essentiel mais répartie sur des posts différents.
Pour faire une synthèse :

Les CNI peuvent être présentés comme une extension des coniques.
Il y a trois grandes familles de conique qui ont chacune des propriétés optiques et des techniques de tracé avec une ficelle.
1 - Les ellipses
Les rayons qui partent d'un foyer se réfléchissent vers le second foyer.
Le trace peut se faire avec une ficelle qui entoure les deux foyers
2 - Les paraboles
Les rayons qui proviennent d'une direction se réfléchissent vers le foyer.
Le tracer se fait avec un ficelle et une équerre que l'on déplace le long d'une règle.
3 - Les hyperboles
Les rayons qui de dirigent vers un foyer se réfléchissent vers le second foyers.
Le tracé se fait avec une ficelle accrochée à une règle qui pivote sur un foyer. L'autre extrémité de la ficelle est attaché au second foyer.

Pour chacun de ces familles de conique, il n'y a qu'un paramètre : "la longueur de la ficelle"

Pour les Concentrateurs Non Imageant, ont retrouvent trois grandes familles
1 - Les CNI avec source et cible réelles
Le trace se fait avec une ficelle qui entourent source et cible. L'astuce est d'utiliser le brin de droite pour tracer à gauche, et réciproquement. Si l'on ne fait pas ce croisement, on obtient des courbes qui ont de l’intérêt, mais pas en optique de concentration.
Plus d'explications sur ce post

2 - Les CNI avec la source à l'infini (ei un angle d'acceptation)
Le tracé d'un coté de la courbe se fait avec une ficelle et un équerre qui se déplace sur une règle. Pour l'autre coté de la courbe, on change l'orientation de la règle en fonction de l'angle d'acceptation.
Plus d'explication sur ce post

3 - Les CNI avec une source vituelle et une cible réelles (ou l'inverse)
Le tracé nécessite d'utiliser une règle qui incere un off-set "constant" et rend le tracer possible.
Plus d'explication sur ce post.

Par contre, il y a beaucoup plus de paramétres sur lesquels on peut jouer :

• La forme de cible.
• La forme de la source (ou l'angle d'acceptation)
• L'éventuel décollage du point de rebroussement. Ou l'éventuel perte sur la sources/cible
• L'écart par rapport à la symétrie
• Une éventuel rupture pour étendre la partie en développante de cercle et recycler une partie des réflexions sur la cible
• Une forme différentes pour l'ombre (recyclage des incidence rasante)
• Etc.

2 cas particuliers :

• Si l'on réduit source et cible à un point (ou angle d'acceptation nul), on obtient le tracer de conique.
• Si la source est à l'infini avec un angle d'acceptation non nul, et que la cible est un coté d'un segment (comme une cellule photovoltaïque), on obtient un CPC.

Mais il y a une grosse différence par rapport au conique, le passage d'un solution planne (2 dimensions) à une solution exacte en 3 dimensions n'est pas possible... Il faut accepter d'avoir des pertes.

[Altab]

Merci pour ta contribution, c'est plus adapté dans la partie développement concentrateur solaire.

Mais au moins du plante le décor sur tes compétences !

[remyb]

Quelques réflexions sur l'optique non imageante :

Comment faire la différence entre imageante "floue" et "non imageante" ?
A première vue, dans le cas d'un concentrateur, le résultat peut semblait le même : un maximum de rayons concentrés sur une petites surface.
Mais, on peut voir la différence par rapport aux bords (quand il y en a...) : avec un concentrateur imageant "floue" le centre de la cible est plus éclairé que les bords. Avec un concentrateur non imageant, la répartition est homogène, et les bords sont très nets (la qualité d'un concentrateur non imageant se juge sur la netteté des bords).
On peut aussi analyser les ombres. Les ombres sont un caractéristiques de l'optique imageante. En optique non imageante, il n'y a pas d'ombre (comme sur le scialytique médical). Plus exactement l'ombre est répartie de façon homogène sur l'ensemble de la cible, du coup, on ne la voit pas vraiment !
On peut aussi compter le nombre de changement de direction (réflexion ou réfraction). En optique imageante, ce nombre est contant quelques soit le chemin entre la source et la cible. En optique non imageante, ce nombre est variable selon le chemin. Avec un concentrateur constitué de facettes planes cela peut aller de 0 jusqu'au nombre de facettes. Avec un concentrateur continu (continument dérivable), de zéro à l'infinie.

Pourquoi vérifier la réversibilité ?
Supposons que l'on ait le concentrateur (en 2D) avec les contraintes suivantes :
- cible circulaire
- angle d'acceptation +/-15°
En inversant source et cible, le concentrateur devient un diffuseur, avec les caractéristiques :
- source ciculaire
- sortie du diffuseur avec des angle compris entre +/-15°
Si le concentrateur est maximum et sans pertes, alors le diffuseur l'est aussi. Et, souvent, il est plus facile de repérer les pertes de diffusion (dans l'exemple : rayons qui ne partent pas avec un angle compris entre +15° et -15°) que la maximisation de la concentration !

Comment savoir si l'on a un concentrateur optimum ?
Tout d'abord, il faut qu'il soit maximum et sans pertes (cf réversible), mais cela n'est pas suffisant.
Au cour du parcours, les rayons peuvent être dévier sur leur droite ou sur leur gauche par rapport au sens de déplacement (c'est à dire dévier vers tribord ou bâbord). Si un rayon est tantôt dévier à bâbord, tantôt à tribord, cela signifie que l'on fait, en quelque sorte, du ping-pong entre deux faces réfléchissantes, et comme, il y a des pertes à chaque réflexion, ce n'est pas super...
Dans l'idéal, si un rayon commence à être dévier vers tribord, il doit l'être jusqu'à ce qu'il touche la cible. Et, idem pour bâbord.
Autre chose, le cumul des déviations ne doivent pas dépasser 2.pi, sinon cela veut dire que l'on est en train de tourner en rond. Souvent le nombre de réflexion varie de zéro jusqu'à l'infinie, mais, au plus il y a de réflexions sur le parcours d'un rayon, au plus elles doivent être petites.
Dernier critères, sa taille doit être minimum (=moins de surface réfléchissante). On obtient cela en équilibrant les déviations à bâbord et à tribord. En général, cela conduit à un concentrateur symétrique...