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|Step_Picture_00=Dsc02449 p22 p27.jpg | |Step_Picture_00=Dsc02449 p22 p27.jpg | ||
}} | }} | ||
+ | {{Tuto Step | ||
+ | |Step_Title=2.3 Réflecteur CPC (3h) | ||
+ | |Step_Content='''Objectif''' | ||
+ | |||
+ | Mettre en forme le réflecteur secondaire Concentrateur Parabolique Composé (CPC) | ||
+ | |||
+ | '''Matériaux et Outillage''' | ||
+ | |||
+ | * Le squelette du CPC | ||
+ | * Tôle alu finition miroir de 0.5mm | ||
+ | * Cutter | ||
+ | * réglet de 1m et équerre métallique3 grands serre-joints | ||
+ | * Perceuse et foret de 4mm | ||
+ | * 30 vis M4 et rondelles | ||
+ | }} | ||
+ | {{Tuto Step | ||
+ | |Step_Title=2.3 Réflecteur CPC | ||
+ | |Step_Content='''Étape 1 : Découpe d’une tôle miroir (15 min) ''' | ||
+ | |||
+ | Au cutter, découper un rectangle de 340 par 680 mm de la tôle miroir. Veillez à protéger la surface du miroir pendant l’opération et effectuer la découpe au dos. Il faut passer plusieurs fois au cutter pour entamer le métal puis il cède en le pliant successivement dans un sens puis dans l’autre. | ||
+ | |Step_Picture_00=Img 7901 p24-0.jpg | ||
+ | }} | ||
+ | {{Tuto Step | ||
+ | |Step_Title=2.3 Réflecteur CPC | ||
+ | |Step_Content='''Étape 2 : trace des traits de pliage (30 min) ''' | ||
+ | |||
+ | Au cutter, tracer les traits de pliage selon le plan suivant. Il faut passer une fois au cutter pour marquer proprement le pliage mais ne pas fragiliser la structure du métal. | ||
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+ | |Step_Picture_01=Img 7752 p24-2.jpg | ||
+ | }} | ||
+ | {{Tuto Step | ||
+ | |Step_Title=2.3 Réflecteur CPC | ||
+ | |Step_Content='''Étape 3 : Perçage (30 min) ''' | ||
+ | |||
+ | Percer les trous de fixation du miroir selon le plan suivant. Les trous oblongs peuvent êtres percés en penchant la perceuse de chaque côté jusqu’à obtenir un trou de 7 mm de long (voir suggestions d’amélioration en fin de section Récepteur à ce sujet). | ||
+ | }} | ||
+ | {{Tuto Step | ||
+ | |Step_Title=2.3 Réflecteur CPC | ||
+ | |Step_Content='''Étape 4.1 : Pliage (1h) (1/2)''' | ||
+ | |||
+ | Nous proposons ici une méthode simple en termes d’outillage. Une plieuse peut faire l’affaire si elle plie nettement le miroir. A la main, il est plus facile de travailler à deux personnes pour bien plier le miroir. On commence par un pli sur une ligne centrale. Choisir une table rigide, qui ne fléchit pas, avec un bord à angle droit net. Placer la tôle miroir face réfléchissante en bas, de manière à visualiser facilement les traits de pliage gravés sur la tôle. Plier selon le premier pli apparent (le deuxième pli central est caché sous la planche de maintien). Protéger le miroir avec une épaisseur de feuille de papier. Maintenir fermement la tôle miroir avec une planche fixée de chaque côté par un serre-joint. Choisir une planche bien rigide, avec un bord à angle droit net, de longueur supérieure à la tôle. Avec une autre planche au bord à angle droit net, de la longueur de la tôle, appuyer par-dessous pour imposer un pli de 20 à 30° à la tôle (environ la moitié de 45°). Bien s’assurer que la planche est contre le bord de la table. Couvrir la planche de papier, pour protéger la face réfléchissante du miroir. Bien appuyer de manière homogène sur toute la longueur de la tôle, pour avoir un pli régulier. Poursuivre avec la même méthode pour le deuxième pli central : il suffit de relâcher le maintien de la tôle et de la sortir de quelques millimètres pour faire apparaître la marque du deuxième pli. Refixer. Appuyer près du pli est d’autant plus important à cette étape. Le premier pli peut se renforcer, mais il faut imposer un angle au deuxième pli de 20 à 30°. L’angle total est alors de 45° environ. Appliquer deux fois la même méthode pour chacun des plis latéraux (un de part et d’autre): fixer la tôle fermement par la bande latérale de 20 mm. Cela permet d’avoir une meilleure prise sur la tôle à plier. Imposer un angle à 90° net. Bien appuyer contre la ligne de pliage. | ||
+ | |Step_Picture_00=Img 7755 p24-3.jpg | ||
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+ | |Step_Content='''Étape 4.2 : Courbure / Folding (1h) ''' | ||
+ | |||
+ | La tôle de 0.5 mm est assez rigide. Un préformage est nécessaire à maintenir le réflecteur dans la position imposée par les cintres. Nous proposons ici une méthode simple en termes d’outillage, qui donne un résultat correct mais nettement perfectible (toute suggestion d’amélioration est bienvenue). Il est plus facile de travailler à deux personnes pour bien courber le miroir sur toute sa longueur. Installer une planche rigide de 15 cm de large maximum, surélevée de 10cm par rapport à la table. Cela permet de mettre en forme une partie du réflecteur, sans être gêné par l’autre volute. Une première courbure est imposée par un tube de 10cm de diamètre : utiliser un tube d’évacuation en PVC par exemple. Placer la tôle face réfléchissante vers le haut. Aligner le premier pli central au bord de la planche de manière à laisser la deuxième volute libre vers l’avant. Protéger le réflecteur avec du papier. Fixer le tube au bord de la planche, le plus proche possible du centre du CPC. Veiller à ce que le tube soit parallèle à la tôle. Bien serrer avec les serre-joints (compatibles avec 25 cm de hauteur). Avec une planche peu large ou un tube carré métallique, relever la volute pincée sous le tube. Bien plaquer la tôle contre le tube sur toute sa longueur pour imposer une courbure régulière tout le long de la courbe. Insister sur la fin pour avoir une courbure jusqu’à la partie latérale du CPC. | ||
+ | |||
+ | Répéter l’opération sur l’autre volute. | ||
+ | |||
+ | Une deuxième courbure autour d’un tube de 4 cm est ensuite imposée à la partie centrale. Placer le tube de 4 cm de dans la même position que le tube de 10 cm. Attention à positionner le tube le plus proche possible du bord de la planche. La déformation du miroir sera ainsi donnée le plus proche possible du centre. Pour améliorer la courbure proche du centre, il est aussi possible de positionner le miroir dans l’autre sens. Le pincer en laissant environ 7 cm de miroir dépasser en mesurant depuis la pliure centrale. Ainsi, en relevant le miroir, on plaque la tôle sur le tube jusqu’au centre. En pratique, le résultat est un peu difficile à obtenir car on n’a pas de bras de lebier. En effet, il faut faire attention à ne pas déformer la pliure, ce qui risquerait de la casser. | ||
+ | |||
+ | Répéter l’opération sur l’autre volute. | ||
+ | |||
+ | Félicitations : le réflecteur secondaire CPC est prêt à être monté. | ||
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+ | {{Tuto Step | ||
+ | |Step_Title=2.4 Tube chaudiere (absorbeur) et éléments du circuit hydraulique | ||
+ | |Step_Content='''2.4 Tube chaudiere (absorbeur) et éléments du circuit hydraulique''' | ||
+ | |||
+ | '''Étape 1 : tube chaudière ''' | ||
+ | |||
+ | Couper un tube en laiton de 55mm de diamètre extérieur d’une longueur de 1900mm. Le tube est initialement brillant. Souder aux extrémités des raccords, selon le plan. | ||
+ | |||
+ | Une fois le tube soudé, il faut noircir sa surface extérieure, pour le rendre le plus absorbant possible. C'est très important pour que le plus d'énergie solaire soit absorbée sur le tube et chauffe l'eau à l'intérieur. Appliquer une solution oxydante adaptée au laiton (on en trouve facilement dans le commerce). Laisser sécher la solution oxydante quelques jours si possible. Enlever les traces de solution oxydante avec un papier humide. Ou bien, suivre les instructions d'utilisation de votre solution oxydante. | ||
+ | |Step_Picture_00=Dsc02450 p26.jpg | ||
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+ | |Step_Content='''Étape 2 : Éléments du circuit hydraulique ''' | ||
+ | |||
+ | Couper les tuyaux de cuivre : + 3 m de longueur pour l’alimentation en eau liquide. + 10 cm pour la connexion sud (eau liquide) + 10 cm pour la connexion nord (vapeur) Braser les connexions aux extrémités des tubes : voir schéma du circuit hydraulique. Les éléments complémentaires de plomberie dépendent de l’usage. | ||
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+ | |Step_Title=2.5 Assemblage du récepteur (3h) | ||
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+ | |||
+ | ''' Étape 1 : Placer les cintres sur le tube carré ''' | ||
+ | |||
+ | Couper le tube carré à 2.2m de longueur. Placer les 10 cintres sur le tube carré, avec un espacement approximatif de 22 cm de distance. | ||
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+ | Nous proposons ici une méthode simple en termes d’outillage. Une plieuse peut faire l’affaire si elle plie nettement le miroir. A la main, il est plus facile de travailler à deux personnes pour bien plier le miroir. On commence par un pli sur une ligne centrale. Choisir une table rigide, qui ne fléchit pas, avec un bord à angle droit net. Placer la tôle miroir face réfléchissante en bas, de manière à visualiser facilement les traits de pliage gravés sur la tôle. Plier selon le premier pli apparent (le deuxième pli central est caché sous la planche de maintien). Protéger le miroir avec une épaisseur de feuille de papier. Maintenir fermement la tôle miroir avec une planche fixée de chaque côté par un serre-joint. Choisir une planche bien rigide, avec un bord à angle droit net, de longueur supérieure à la tôle. Avec une autre planche au bord à angle droit net, de la longueur de la tôle, appuyer par-dessous pour imposer un pli de 20 à 30° à la tôle (environ la moitié de 45°). Bien s’assurer que la planche est contre le bord de la table. Couvrir la planche de papier, pour protéger la face réfléchissante du miroir. Bien appuyer de manière homogène sur toute la longueur de la tôle, pour avoir un pli régulier. Poursuivre avec la même méthode pour le deuxième pli central : il suffit de relâcher le maintien de la tôle et de la sortir de quelques millimètres pour faire apparaître la marque du deuxième pli. Refixer. Appuyer près du pli est d’autant plus important à cette étape. Le premier pli peut se renforcer, mais il faut imposer un angle au deuxième pli de 20 à 30°. L’angle total est alors de 45° environ. Appliquer deux fois la même méthode pour chacun des plis latéraux (un de part et d’autre): fixer la tôle fermement par la bande latérale de 20 mm. Cela permet d’avoir une meilleure prise sur la tôle à plier. Imposer un angle à 90° net. Bien appuyer contre la ligne de pliage. | ||
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+ | La tôle de 0.5 mm est assez rigide. Un préformage est nécessaire à maintenir le réflecteur dans la position imposée par les cintres. Nous proposons ici une méthode simple en termes d’outillage, qui donne un résultat correct mais nettement perfectible (toute suggestion d’amélioration est bienvenue). Il est plus facile de travailler à deux personnes pour bien courber le miroir sur toute sa longueur. Installer une planche rigide de 15 cm de large maximum, surélevée de 10cm par rapport à la table. Cela permet de mettre en forme une partie du réflecteur, sans être gêné par l’autre volute. Une première courbure est imposée par un tube de 10cm de diamètre : utiliser un tube d’évacuation en PVC par exemple. Placer la tôle face réfléchissante vers le haut. Aligner le premier pli central au bord de la planche de manière à laisser la deuxième volute libre vers l’avant. Protéger le réflecteur avec du papier. Fixer le tube au bord de la planche, le plus proche possible du centre du CPC. Veiller à ce que le tube soit parallèle à la tôle. Bien serrer avec les serre-joints (compatibles avec 25 cm de hauteur). Avec une planche peu large ou un tube carré métallique, relever la volute pincée sous le tube. Bien plaquer la tôle contre le tube sur toute sa longueur pour imposer une courbure régulière tout le long de la courbe. Insister sur la fin pour avoir une courbure jusqu’à la partie latérale du CPC. | ||
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{{Notes}} | {{Notes}} | ||
{{Tuto Status}} | {{Tuto Status}} |
Author OSE France | Last edit 9/12/2019 by Clementflipo
Solarose-nicepic.jpg Création
Steel:
Aluminium:
Screws:
Wood:
Pipes:
Other:
Outils classiques d'un atelier métal et bois, dont:
Plus:
Sorties: Le concentrateur de démonstration :
* champ de miroirs * récepteur * système électronique * usage de démonstration
+ déchets et ressources restantes : restes de miroir, restes de métal (chutes d’acier, visserie, plomberie), restes de bois, restes d’isolant, restes de colle, restes de mastic.
Étapes:
1- Champ de miroirs 1.1 Structure support (1 jour) 1.2 Facette miroir (1 jour) 2- Récepteur 2.1 Structure support (1 jour) 2.2 Squelette du Récepteur (4 h) 2.3 Réflecteur CPC (3 h) 2.4 Tube absorbeur / chaudière (3h) 2.5 Assemblage du Récepteur (3 h) 3- Système de suivi (2 jours) 3.1 Système électronique 3.2 Assemblage du système de suivi 3.3 Programmation 4- Usage de démonstration 4.1 Stérilisateur à vapeur 4.2 Récipient de cuisson (1 jour) 4.3 Machine à glace 4.4 Autres
1.1 Structure support:
Temps: 1 jour La structure support est composée de deux cadres : répéter ou doubler les étapes 1 à 6, puis terminer l’assemblage par l’étape 7.
ETAPE 1 : Découper les tubes carrés Materiel : 2 tubes carrés principaux de 25×25 mm 2 tubes carrés support de 30×40 mm
Outils: Découpeuse/Scie à métaux, Lime/Meuleuse
Comment : Utiliser la meuleuse pour découper les 2 tubes carrés principaux sur 2130 mm et les 2 tubes carrés support sur 1430 mm.
Etape 2 : Pointer et percer les trous sur les tubes carrés support (30x40)
Materiel : 2 tubes carrés support de 30×40 mm sur 1430 mm
Outils : Perceuse papier bristol imprimante / découpeuse laser ruban adhésif
Objectif: Les deux tubes carrés de support des facettes de miroirs doivent être percées précisément de deux trous tous les 143 mm. La position de ces trous garantit le parallélisme des facettes entre elles. C’est important de travailler au millimètre pour que toutes les facettes réfléchissent la lumière sur une même ligne.
Comment: Imprimer le gabarit de poinçonnage sur du papier bristol en utilisant par exemple une découpeuse laser en mode découpeuse et traceur. Utiliser le plan disponible sur le fichier . Le gabarit est proposé en 2 parties, qu’il suffit d’assembler en joignant précisément les deux morceaux par simple contact. Positionner le gabarit sur le tube carré en veillant bien à ce que le papier soit d’aplomb sur les bords du tube et aux extrémités. Fixer le gabarit avec du ruban adhésif. Attention : si le tube carré est soudé par l’intérieur sur une face, il faut percer sur cette face. En effet, en perçant depuis la face opposée, le foret serait dévié à l’approche de la soudure. Poinçonner précisément l’emplacement des trous marqués sur le gabarit avec un pointeau et un marteau. Percer au foret de 6 mm, avec une perceuse à colonne. Utiliser un foret suffisamment long pour percer le tube carré de part en part. Attention, si le tube a une soudure sur une face intérieure, veiller à ne pas tomber sur la soudure à l’entame du deuxième trou.
Étape 3 : Pointer et percer les trous aux extrémités des tubes carres principaux:
Objectif: Il s’agit de percer à chaque extrémité des 4 tubes, les deux trous de liaison qui assurent (dans une certaine mesure) le maintien de la forme carrée du cadre. Marquer en rayant les tubes, l’emplacement des trous comme l’indique le schéma : les 2 trous sont placés à 10 mm et 30 mm sur la largeur du tube de 40 mm et centrés à 12.5 mm sur la largeur du tube de 25 mm. De cette manière, les tubes sont fixés d’aplomb, à leur extrémité. Percer au foret de 6 mm, avec une perceuse à colonne. Utiliser un foret suffisamment long pour percer le tube carré de part en part (au moins 60mm pour percer les 2 tubes à la fois, en cas de rattrapage).
Étape 4 : Assembler les 4 tubes carrés:
Positionner les tubes carrés sur une table : les tubes de 25x25mm d’abord, puis par-dessus les tubes 30x40mm en appui sur la face de 40mm aux extrémités des tubes de 25x25mm. Les fixer à chaque angle avec une vis M6 de 60mm de long. Ajuster le positionnement des tubes en contrôlant l’angle droit avec une équerre. Si la deuxième vis ne rentre pas dans les deux tubes, ajuster l’alignement des trous en passant un coup de perceuse à main de part en part. Répéter l’opération aux quatre angles pour compléter la fixation.
Étape 5 : Découper les supports des moteurs et des facettes:
Materiel:Planche de bois, découpeuse laser.
Découper les pièces support des moteurs et des axes des facettes, en utilisant le fichier , à la découpeuse laser. Il faut 20 pièces supports de moteurs et 40 pièces support d’axe des facettes (un support à chaque extrémité de facette).
Étape 6 : Fixer les supports sur le cadre
Fixer avec 2 vis les supports des moteurs sur le tube, côté extérieur et les supports d’axe des facettes côté intérieur comme le montre le plan. Le moteur et l’axe viennent se fixer au-dessus du tube, donc leurs supports doivent dépasser vers le haut.
Étape 7 : Assembler les deux cadres
Après avoir construit les deux cadres comme indiqué aux étapes 1 à 6, il reste à assembler les deux cadres sur les tubes carrés de 50x50mm, découpés et percés aux emplacements adéquats., selon le plan technique.
1.2 Facette miroir:
Matériel: Tube carré/rectangulaire d'aluminium, Tige en Acier inox, Planche de bois, Miroir
Étape 1 : Préparer les tubes carres
Découper les tubes d’aluminium de 40×20 mm à 2000 mm de longueur (ou les acheter directement à cette dimension). Percer un trou de 5 mm centré dans la largeur, à 100 mm de chaque extrémité. Tarauder ce trou pour des vis de 6 mm de diamètre (M6).
Étape 2 : Préparer les axes
Découper 40 tiges de 8mm de diamètre de 20 cm de longueur chacune. Créer un méplat à 147mm de l’extrémité de la tige qui sera placée à l’extérieur du tube aluminium.
Étape 3 : Préparer les supports des axes
Dans une planche de bois de 100mm d’épaisseur, découper à l’imprimante laser 40 cales intérieures (coins arrondis) et 40 cales extérieures (coins droits) selon le fichier.
Étape 4 : Préparer les miroirs
Découper des bandes de tôle miroir de 2000 mm de longueur et 100 mm de largeur. On peut utiliser un cutter. Si la plaque de base n’est pas assez longue, on peut découper deux portions de 1000 mm de longueur pour couvrir chaque facette. Veiller à ne pas déformer le miroir, pour conserver une planéité parfaite des facettes : 0,1° de déformation génère 1 cm de décalage sur le récepteur.
Étape 5 : Assembler les axes
Pour chacune des 40 tiges axes : insérer une cale intérieure à l’extrémité intérieure de la tige (proche du méplat). Insérer une cale extérieure à l’autre extrémité et laisser dépasser 47 mm de tige. Poser l’axe et ses cales sur un support plan, avec l’axe en bas, de sorte à s’assurer que les cales sont parallèles entre elles. Dans cette même position, orienter le méplat vers le haut (photo). Fixer les cales avec un point de colle (araldite).
Étape 6 : Assembler les facettes
Insérer les axes et leurs cales dans les tubes en aluminium. La tige axe doit être tangente à la face opposée au trou fileté. Ainsi, le méplat fait face à la vis. Fixer la vis dans le trou fileté jusqu’à appuyer l’axe au niveau du méplat. L’axe est alors maintenu en position dans la longueur et latéralement. Coller les bandes de miroirs sur les tubes en aluminium. Veiller à ce qu’ils soient bien centrés dans la largeur.
Étape 7 : Monter les facettes sur la structure support
Assembler les facettes sur les cadres.
Améliorations possibles:
Ajouter un tube en diagonale de la structure carrée, pour éviter les mouvements de type parallélogramme déformable. La solution pour la facette avec tube carré en aluminium de 40x20mm, sur lequel est posé le miroir, est une amélioration. La première solution envisagée a été abandonnée : Solution avec demi-tube de PVC. (1-2h par 2 facettes ? ⇒ 10h. A optimiser) Découper 10 tubes PVC en deux dans la longueur (un gabarit peut aider à couper correctement le tube), formant ainsi 20 supports de miroirs. Découper 6 demi-disques en bois par facette, avec un trou pour positionner l’axe du moteur. L’axe est maintenu par 2 demi-disques à chaque extrémité. 2 demi-disques supplémentaires permettent de renforcer la structure et supportent les miroirs. Les bandes de 10cm de large de miroir sont collées sur la surface du demi-tube de PVC et s’appuie aussi sur les 6 demi-disques de bois. Le problème principal est la mauvaise résistance de la facette en torsion : l’ensemble de la lumière réfléchie ne serait pas collecté sur la même ligne, ce qui est rédhibitoire pour de bonnes performances optiques…
2.1 Structure support (1j)
Étape 1 : Préparer les tubes carres du “tipi”
Découper 4 tubes carrés 30×30 sur 2300 mm ( ?) de longueur : une coupe droite + une coupe à 45°.
Percer selon le plan les trous pour l’assemblage des pieds du “tipi” (1 trou/tube carré), la fixation du récepteur (1 trou par tube carré), la fixation des tubes carrés inférieurs dans la longueur (2 trous par tube carré), la fixation du tube carré transversal (1 trou par tube carré). Vérifier la longueur totale du tube carré : la longueur qui importe pour le positionnement des trous est celle mesurée depuis la base du pied.
Découper 4 plats de 30mm de large et 5mm d’épaisseur et 40mm (check) de long. Percer et tarauder les plats à 1 cm du bord pour fixer un pied réglable à vis de 8mm de diamètre. Souder les plats aux extrémités coupées à 45°. On obtient ainsi un pied horizontal réglable.
Étape 2 : Préparer les tubes carres inférieurs, les renforts, le tube carre transversal et le câble transversal.
Découper les tubes carrés inférieurs : 4 tubes carrés 20×20 sur 2200 mm (check) de longueur (Amélioration : ou un tube rectangulaire de 20×30 ou 20×40 ?). Souder 2 tubes carrés côte à côte pour former un tube rectangulaire. Les percer aux extrémités selon le plan. Découper les tubes carrés de renfort : 2 tubes carrés 20×20 sur 1000 mm de longueur avec un angle de 45° aux deux extrémités. Découper 2 plats de 20×3 sur 100 mm de longueur et 2 cornières 30×50 (profilé en L) sur 100 mm de longueur. Percer les 2 plats et les 2 cornières selon le plan. Souder les cornières et les plats selon le plan aux extrémités du tube carré de 100 mm. Les tubes carrés de renfort sont prêtes. Bien veiller à obtenir un angle de 45° entre la surface extérieure du plat et le tube carré, ainsi qu’entre la surface extérieure de la cornière et le tube carré. Cela garanti l’angle droit entre le tube carré du “tipi” et le tube carré inférieure. Découper le tube carré transversal : un plat de 30×5 sur 2150 mm de longueur. Les percer aux extrémités selon le plan : les trous sont distants de 2120 mm (à 1500mm du trou d’assemblage du “tipi”). Découper le câble de 2mm de diamètre sur une longueur de 2000 mm environ. Ajuster sa longueur de manière à obtenir une longueur totale de 2120 mm entre les trous de fixation sur les tubes carrés du “tipi” : former une boucle à une extrémité et pincer à l’étau l’anneau de serrage sur le câble ; mesurer l’élément d’ajustage de la longueur en position ouverte (Lmax) et couper le câble à une longueur de (2120 - Lmax + 40 mm) de manière à former la boucle pour une longueur de câble finale (2120 - Lmax).
Étape 3 : Assemblage et montage de la structure
Assembler à l’horizontale, les tubes carrés 2 à 2 pour former les deux supports en “tipi”, à l’aide d’une vis de diamètre 10 mm. Visser les pieds réglables sur leur support, au bas des tubes carrés des “tipis”. Fixer les tubes carrés inférieurs au pied des tubes carrés du tipi : cela fixe la distance entre les “tipis”. Positionner les tubes carrés de renfort de 100 mm avec des serre-joints ou des pinces étaux selon le schéma. Vérifier que : (1) le tube carré du “tipi” et le tube carré inférieur forment un angle de 90°, (2) le plat et la cornière sont bien parallèles, respectivement au tube carré inférieur et au tube carré du “tipi”. Percer le tube carré du tipi et le tube carré inférieur dans le prolongement du trou de l’élément de renfort (plat et cornière). Si le foret n’est pas assez long, percer d’abord le trou côté élément de renfort. Puis, marquer le point opposé au premier trou et percer le deuxième trou depuis l’autre côté du tube carré. A 2 personnes, lever la structure pour former les tipis. Une troisième personne positionne le tube carré transversale au nord, côté où il y a les renforts, en la fixant avec 2 vis. Ensuite, elle fixe le câble côté sud et ajuste sa longueur à 2120. La structure doit alors tenir en équilibre, mais c’est mieux si une personne continue de maintenir le “tipi” côté sud. Pendant ce temps, les deux autres personnes peuvent apporter le récepteur et le positionner sur le tipi. Il reste à passer les vis pour fixer le tube du récepteur (poutre centrale) aux tubes carrés du “tipi”. Cette opération termine de rigidifier la structure.
2.2 Squelette du récepteur
Étape 1: Poutre centrale -30min
Découper un tube carré de 30x30mm de 2300mm de longueur. Percer les trous de fixation au “tipi”. Percer et tarauder les trous de fixation de la jonction.
Étape 2: Profiles latéraux en L - 1h30
Découper deux profilés en L 30x60mm de 3mm d’épaisseur et 2100 mm (à vérifier) de longueur. Percer et tarauder les trous de fixation du capot extérieur (pour des vis de 4mm de diamètre). Percer les trous de fixation à la jonction (cf ci-dessous). Souder un plat à chaque extrémité du L (pour fixation sur le “tipi”…) (à valider, en coordination avec la longueur)
Étape 3: Jonction de la poutre centrale et des profiles lateraux en L - 1h
Découper, percer, souder selon le plan.
Étape 4: cintre - 1h
Imprimer les 10 cintres à la découpeuse laser, dans une planche (lamellé collé par exemple) de 10mm d’épaisseur. Découper 2 cintres pleins en tôle fine (au laser ou à la main), sans l’évidage pour le réflecteur secondaire, pour fermer le récepteur aux extrémités.
Objectif
Mettre en forme le réflecteur secondaire Concentrateur Parabolique Composé (CPC)
Matériaux et Outillage
Étape 1 : Découpe d’une tôle miroir (15 min)
Au cutter, découper un rectangle de 340 par 680 mm de la tôle miroir. Veillez à protéger la surface du miroir pendant l’opération et effectuer la découpe au dos. Il faut passer plusieurs fois au cutter pour entamer le métal puis il cède en le pliant successivement dans un sens puis dans l’autre.
Étape 2 : trace des traits de pliage (30 min)
Au cutter, tracer les traits de pliage selon le plan suivant. Il faut passer une fois au cutter pour marquer proprement le pliage mais ne pas fragiliser la structure du métal.
Étape 3 : Perçage (30 min)
Percer les trous de fixation du miroir selon le plan suivant. Les trous oblongs peuvent êtres percés en penchant la perceuse de chaque côté jusqu’à obtenir un trou de 7 mm de long (voir suggestions d’amélioration en fin de section Récepteur à ce sujet).
Étape 4.1 : Pliage (1h) (1/2)
Nous proposons ici une méthode simple en termes d’outillage. Une plieuse peut faire l’affaire si elle plie nettement le miroir. A la main, il est plus facile de travailler à deux personnes pour bien plier le miroir. On commence par un pli sur une ligne centrale. Choisir une table rigide, qui ne fléchit pas, avec un bord à angle droit net. Placer la tôle miroir face réfléchissante en bas, de manière à visualiser facilement les traits de pliage gravés sur la tôle. Plier selon le premier pli apparent (le deuxième pli central est caché sous la planche de maintien). Protéger le miroir avec une épaisseur de feuille de papier. Maintenir fermement la tôle miroir avec une planche fixée de chaque côté par un serre-joint. Choisir une planche bien rigide, avec un bord à angle droit net, de longueur supérieure à la tôle. Avec une autre planche au bord à angle droit net, de la longueur de la tôle, appuyer par-dessous pour imposer un pli de 20 à 30° à la tôle (environ la moitié de 45°). Bien s’assurer que la planche est contre le bord de la table. Couvrir la planche de papier, pour protéger la face réfléchissante du miroir. Bien appuyer de manière homogène sur toute la longueur de la tôle, pour avoir un pli régulier. Poursuivre avec la même méthode pour le deuxième pli central : il suffit de relâcher le maintien de la tôle et de la sortir de quelques millimètres pour faire apparaître la marque du deuxième pli. Refixer. Appuyer près du pli est d’autant plus important à cette étape. Le premier pli peut se renforcer, mais il faut imposer un angle au deuxième pli de 20 à 30°. L’angle total est alors de 45° environ. Appliquer deux fois la même méthode pour chacun des plis latéraux (un de part et d’autre): fixer la tôle fermement par la bande latérale de 20 mm. Cela permet d’avoir une meilleure prise sur la tôle à plier. Imposer un angle à 90° net. Bien appuyer contre la ligne de pliage.
Étape 4.2 : Courbure / Folding (1h)
La tôle de 0.5 mm est assez rigide. Un préformage est nécessaire à maintenir le réflecteur dans la position imposée par les cintres. Nous proposons ici une méthode simple en termes d’outillage, qui donne un résultat correct mais nettement perfectible (toute suggestion d’amélioration est bienvenue). Il est plus facile de travailler à deux personnes pour bien courber le miroir sur toute sa longueur. Installer une planche rigide de 15 cm de large maximum, surélevée de 10cm par rapport à la table. Cela permet de mettre en forme une partie du réflecteur, sans être gêné par l’autre volute. Une première courbure est imposée par un tube de 10cm de diamètre : utiliser un tube d’évacuation en PVC par exemple. Placer la tôle face réfléchissante vers le haut. Aligner le premier pli central au bord de la planche de manière à laisser la deuxième volute libre vers l’avant. Protéger le réflecteur avec du papier. Fixer le tube au bord de la planche, le plus proche possible du centre du CPC. Veiller à ce que le tube soit parallèle à la tôle. Bien serrer avec les serre-joints (compatibles avec 25 cm de hauteur). Avec une planche peu large ou un tube carré métallique, relever la volute pincée sous le tube. Bien plaquer la tôle contre le tube sur toute sa longueur pour imposer une courbure régulière tout le long de la courbe. Insister sur la fin pour avoir une courbure jusqu’à la partie latérale du CPC.
Répéter l’opération sur l’autre volute.
Une deuxième courbure autour d’un tube de 4 cm est ensuite imposée à la partie centrale. Placer le tube de 4 cm de dans la même position que le tube de 10 cm. Attention à positionner le tube le plus proche possible du bord de la planche. La déformation du miroir sera ainsi donnée le plus proche possible du centre. Pour améliorer la courbure proche du centre, il est aussi possible de positionner le miroir dans l’autre sens. Le pincer en laissant environ 7 cm de miroir dépasser en mesurant depuis la pliure centrale. Ainsi, en relevant le miroir, on plaque la tôle sur le tube jusqu’au centre. En pratique, le résultat est un peu difficile à obtenir car on n’a pas de bras de lebier. En effet, il faut faire attention à ne pas déformer la pliure, ce qui risquerait de la casser.
Répéter l’opération sur l’autre volute.
Félicitations : le réflecteur secondaire CPC est prêt à être monté.
2.4 Tube chaudiere (absorbeur) et éléments du circuit hydraulique
Étape 1 : tube chaudière
Couper un tube en laiton de 55mm de diamètre extérieur d’une longueur de 1900mm. Le tube est initialement brillant. Souder aux extrémités des raccords, selon le plan.
Une fois le tube soudé, il faut noircir sa surface extérieure, pour le rendre le plus absorbant possible. C'est très important pour que le plus d'énergie solaire soit absorbée sur le tube et chauffe l'eau à l'intérieur. Appliquer une solution oxydante adaptée au laiton (on en trouve facilement dans le commerce). Laisser sécher la solution oxydante quelques jours si possible. Enlever les traces de solution oxydante avec un papier humide. Ou bien, suivre les instructions d'utilisation de votre solution oxydante.
Étape 2 : Éléments du circuit hydraulique
Couper les tuyaux de cuivre : + 3 m de longueur pour l’alimentation en eau liquide. + 10 cm pour la connexion sud (eau liquide) + 10 cm pour la connexion nord (vapeur) Braser les connexions aux extrémités des tubes : voir schéma du circuit hydraulique. Les éléments complémentaires de plomberie dépendent de l’usage.
2.5 Assemblage du récepteur (3h)
Étape 1 : Placer les cintres sur le tube carré
Couper le tube carré à 2.2m de longueur. Placer les 10 cintres sur le tube carré, avec un espacement approximatif de 22 cm de distance.
Objectif
Mettre en forme le réflecteur secondaire Concentrateur Parabolique Composé (CPC)
Matériaux et Outillage
Étape 1 : Découpe d’une tôle miroir (15 min)
Au cutter, découper un rectangle de 340 par 680 mm de la tôle miroir. Veillez à protéger la surface du miroir pendant l’opération et effectuer la découpe au dos. Il faut passer plusieurs fois au cutter pour entamer le métal puis il cède en le pliant successivement dans un sens puis dans l’autre.
Étape 2 : trace des traits de pliage (30 min)
Au cutter, tracer les traits de pliage selon le plan suivant. Il faut passer une fois au cutter pour marquer proprement le pliage mais ne pas fragiliser la structure du métal.
Étape 3 : Perçage (30 min)
Percer les trous de fixation du miroir selon le plan suivant. Les trous oblongs peuvent êtres percés en penchant la perceuse de chaque côté jusqu’à obtenir un trou de 7 mm de long (voir suggestions d’amélioration en fin de section Récepteur à ce sujet).
Étape 4.1 : Pliage (1h) (1/2)
Nous proposons ici une méthode simple en termes d’outillage. Une plieuse peut faire l’affaire si elle plie nettement le miroir. A la main, il est plus facile de travailler à deux personnes pour bien plier le miroir. On commence par un pli sur une ligne centrale. Choisir une table rigide, qui ne fléchit pas, avec un bord à angle droit net. Placer la tôle miroir face réfléchissante en bas, de manière à visualiser facilement les traits de pliage gravés sur la tôle. Plier selon le premier pli apparent (le deuxième pli central est caché sous la planche de maintien). Protéger le miroir avec une épaisseur de feuille de papier. Maintenir fermement la tôle miroir avec une planche fixée de chaque côté par un serre-joint. Choisir une planche bien rigide, avec un bord à angle droit net, de longueur supérieure à la tôle. Avec une autre planche au bord à angle droit net, de la longueur de la tôle, appuyer par-dessous pour imposer un pli de 20 à 30° à la tôle (environ la moitié de 45°). Bien s’assurer que la planche est contre le bord de la table. Couvrir la planche de papier, pour protéger la face réfléchissante du miroir. Bien appuyer de manière homogène sur toute la longueur de la tôle, pour avoir un pli régulier. Poursuivre avec la même méthode pour le deuxième pli central : il suffit de relâcher le maintien de la tôle et de la sortir de quelques millimètres pour faire apparaître la marque du deuxième pli. Refixer. Appuyer près du pli est d’autant plus important à cette étape. Le premier pli peut se renforcer, mais il faut imposer un angle au deuxième pli de 20 à 30°. L’angle total est alors de 45° environ. Appliquer deux fois la même méthode pour chacun des plis latéraux (un de part et d’autre): fixer la tôle fermement par la bande latérale de 20 mm. Cela permet d’avoir une meilleure prise sur la tôle à plier. Imposer un angle à 90° net. Bien appuyer contre la ligne de pliage.
Étape 4.2 : Courbure / Folding (1h)
La tôle de 0.5 mm est assez rigide. Un préformage est nécessaire à maintenir le réflecteur dans la position imposée par les cintres. Nous proposons ici une méthode simple en termes d’outillage, qui donne un résultat correct mais nettement perfectible (toute suggestion d’amélioration est bienvenue). Il est plus facile de travailler à deux personnes pour bien courber le miroir sur toute sa longueur. Installer une planche rigide de 15 cm de large maximum, surélevée de 10cm par rapport à la table. Cela permet de mettre en forme une partie du réflecteur, sans être gêné par l’autre volute. Une première courbure est imposée par un tube de 10cm de diamètre : utiliser un tube d’évacuation en PVC par exemple. Placer la tôle face réfléchissante vers le haut. Aligner le premier pli central au bord de la planche de manière à laisser la deuxième volute libre vers l’avant. Protéger le réflecteur avec du papier. Fixer le tube au bord de la planche, le plus proche possible du centre du CPC. Veiller à ce que le tube soit parallèle à la tôle. Bien serrer avec les serre-joints (compatibles avec 25 cm de hauteur). Avec une planche peu large ou un tube carré métallique, relever la volute pincée sous le tube. Bien plaquer la tôle contre le tube sur toute sa longueur pour imposer une courbure régulière tout le long de la courbe. Insister sur la fin pour avoir une courbure jusqu’à la partie latérale du CPC.
Répéter l’opération sur l’autre volute.
Une deuxième courbure autour d’un tube de 4 cm est ensuite imposée à la partie centrale. Placer le tube de 4 cm de dans la même position que le tube de 10 cm. Attention à positionner le tube le plus proche possible du bord de la planche. La déformation du miroir sera ainsi donnée le plus proche possible du centre. Pour améliorer la courbure proche du centre, il est aussi possible de positionner le miroir dans l’autre sens. Le pincer en laissant environ 7 cm de miroir dépasser en mesurant depuis la pliure centrale. Ainsi, en relevant le miroir, on plaque la tôle sur le tube jusqu’au centre. En pratique, le résultat est un peu difficile à obtenir car on n’a pas de bras de lebier. En effet, il faut faire attention à ne pas déformer la pliure, ce qui risquerait de la casser.
Répéter l’opération sur l’autre volute.
Félicitations : le réflecteur secondaire CPC est prêt à être monté.
2.4 Tube chaudiere (absorbeur) et éléments du circuit hydraulique
Étape 1 : tube chaudière
Couper un tube en laiton de 55mm de diamètre extérieur d’une longueur de 1900mm. Le tube est initialement brillant. Souder aux extrémités des raccords, selon le plan.
Une fois le tube soudé, il faut noircir sa surface extérieure, pour le rendre le plus absorbant possible. C'est très important pour que le plus d'énergie solaire soit absorbée sur le tube et chauffe l'eau à l'intérieur. Appliquer une solution oxydante adaptée au laiton (on en trouve facilement dans le commerce). Laisser sécher la solution oxydante quelques jours si possible. Enlever les traces de solution oxydante avec un papier humide. Ou bien, suivre les instructions d'utilisation de votre solution oxydante.
Étape 2 : Éléments du circuit hydraulique
Couper les tuyaux de cuivre : + 3 m de longueur pour l’alimentation en eau liquide. + 10 cm pour la connexion sud (eau liquide) + 10 cm pour la connexion nord (vapeur) Braser les connexions aux extrémités des tubes : voir schéma du circuit hydraulique. Les éléments complémentaires de plomberie dépendent de l’usage.
2.5 Assemblage du récepteur (3h)
Étape 1 : Placer les cintres sur le tube carré
Couper le tube carré à 2.2m de longueur. Placer les 10 cintres sur le tube carré, avec un espacement approximatif de 22 cm de distance.
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