FR2908164A1 - Electricity producing device for supplying electricity to dwelling or building, has Stirling engine including hot part supplied with heat by liquid contained in surge tank that is heated by solar sensors using primary circuit - Google Patents

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Abstract

The device has a current generator (9) e.g. dynamo, actuated by a Stirling cycle engine (6) with a low temperature difference. The engine includes a hollow hot part (20) supplied with heat by a liquid contained in a sealed surge tank (2). The tank is heated by thermal solar sensors (1) using a primary circuit (3) containing an antigel liquid. The liquid provided in the reservoir circulates in a secondary circuit across the hot part and returns towards the tank using a pump that is actuated by a crankshaft (25), when the engine operating by a thermosiphon is inoperative. An independent claim is also included for a method for continuously producing electricity.

Description

1 romaine technique de l'invention La présente invention concerne unThe present invention relates to a

dispositif pour produire de l'énergie électrique de manière continue à partir d'une source renouvelable : le soleil. Le dispositif s'affranchit notamment du cycle jour/nuit et des variations d'ensoleillement. Il est basé sur la transformation de la chaleur collectée par un capteur solaire, stockée dans un liquide caloporteur, et transformée de façon régulière en énergie électrique, à l'aide d'un moteur à cycle Stirling et d'une génératrice entraînée par celui-ci. La capacité thermique du liquide caloporteur permet le stockage de l'énergie sous forme thermique jusqu'au moment de sa transformation en électricité. Etat de la technique antérieure Traditionnellement, lorsque pour une habitation on recherche l'indépendance énergétique et plus particulièrement l'indépendance et l'autonomie en matière électrique fondée sur une énergie renouvelable, il est proposé au consommateur de s'équiper en éolienne ou en panneau solaire photovoltaïque. Ces équipements, bien que performants lorsqu'il y a du vent ou du soleil le jour, nécessitent de s'équiper d'un grand, coûteux et polluant volume de batteries d'accumulateurs pour palier de manière rassurante le manque de vent ou de soleil. Par ailleurs, le panneau solaire photovoltaïque, bien qu'issu d'une haute technologie de fabrication reste coûteux d'un point de vue environnemental et a un rendement très faible, de l'ordre de 10 à 15% de l'énergie solaire reçue transformée en électricité. Le mariage de l'énergie solaire et du moteur Stirling fait déjà l'objet de développement, sur la base de concentrateur solaire parabolique. Là encore, le niveau élevé de technologie nécessaire au bon fonctionnement d'un moteur Stirling à forte différence de température - 600 C à 900 C - conduit à des systèmes sophistiqués et coûteux. D'autres systèmes à ensoleillement direct existent, la partie chaude d'un moteur à cycle Stirling étant exposée aux rayons du soleil, avec ou sans concentrateur. Mais l'absence de stock tampon d'énergie, ne permet pas un fonctionnement régulier et continu des systèmes s'affranchissant des nuages et de la nuit.  device for producing electrical energy continuously from a renewable source: the sun. The device is notably free from the day / night cycle and variations in sunshine. It is based on the transformation of the heat collected by a solar collector, stored in a coolant, and regularly transformed into electrical energy, using a Stirling cycle engine and a generator driven by it. this. The thermal capacity of the coolant allows the storage of energy in thermal form until it is converted into electricity. PRIOR ART Traditionally, when for a home energy independence is sought and more particularly the independence and autonomy in terms of electricity based on renewable energy, it is proposed to the consumer to equip himself in a wind turbine or panel solar photovoltaic. These equipments, although effective when there is wind or sun during the day, require to equip a large, expensive and polluting volume of storage batteries to reassure the lack of wind or sun . In addition, the photovoltaic solar panel, despite its high manufacturing technology, remains environmentally costly and has a very low efficiency, of the order of 10 to 15% of the solar energy received. transformed into electricity. The marriage of solar energy and the Stirling engine is already under development, based on solar parabolic concentrator. Here again, the high level of technology required for a Stirling engine with a high temperature difference - 600 C to 900 C - leads to sophisticated and expensive systems. Other direct sunlight systems exist, the hot part of a Stirling cycle engine being exposed to sunlight, with or without a concentrator. But the absence of buffer energy storage, does not allow a regular and continuous operation of systems free of clouds and night.

2908164 2 Exposé de l'invention Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique un liquide caloporteur additionné d'antigel, chauffé dans un ou 5 plusieurs capteurs solaires, circulant dans un circuit primaire, idéalement par thermosiphon dans une configuration appropriée selon les règles de l'art. Le circuit primaire traverse un réservoir tampon calorifugé et réchauffe ainsi le liquide qu'il contient. Dans une version déportée de l'invention, le liquide du réservoir, de l'eau à 10 défaut d'autre liquide plus calorifique, circule dans un circuit secondaire, traverse la partie creuse dite chaude d'un moteur Stirling et retourne vers le réservoir. Le moteur Stirling selon l'invention est dit à faible différence de température . Il se compose d'un cylindre étanche aplati et 15 calorifuge, fermé à ses extrémités par deux plaques d'échange thermique. L'une dite froide peut-être avantageusement munie d'ailettes de refroidissement. Elle est en contact avec l'air ambiant ou toute autre source froide. L'autre face, dite chaude , est séparée par un matériau conducteur de chaleur, selon le dispositif de 20 l'invention, d'un boîtier étanche, cette cavité laissant circuler le liquide caloporteur provenant du réservoir. Le cylindre aplati renferme un gaz, de l'air (à défaut d'un autre gaz plus performant comme l'hydrogène). Le cylindre aplati contient un déplaceur qui effectue sans frottements mécaniques un mouvement de va-25 et-vient entre les faces intérieures chaudes et froides. Le déplaceur, selon l'invention est muni de deux faces extérieures perforées en matériau calorifuge, prenant en sandwich une couche rigide. Le déplaceur en mouvement repousse le gaz contenu dans le cylindre alternativement vers la face chaude et la face froide. Le gaz, 30 alternativement chauffé et refroidi au contact des parois, se dilate et se contracte, faisant ainsi varier la pression dans l'enceinte fermée. Sur sa face froide, le cylindre aplati contenant le déplaceur est relié par un conduit à un second cylindre contenant le piston. Le 35 piston effectue un mouvement de va-et-vient, en transformant les variations de la pression du gaz en mouvement mécanique. Le mouvement alternatif, à l'aide d'une bielle, est transformé en rotation du vilebrequin du moteur stirling. Le vilebrequin, à l'aide d'une seconde bielle, commande le mouvement du déplaceur. Les bielles tournent entre 2908164 -3- elles selon un cycle décalé de 90 , le déplaceur étant en avance de un quart de tour sur le piston. Un volant d'inertie monté sur le vilebrequin du moteur Stirling complète le moteur. Selon une variante de l'invention, le vilebrequin actionne à l'aide d'une troisième 5 bielle une pompe de circulation, garantissant le renouvellement du liquide caloporteur dans la zone chaude du moteur. Lorsque la température de la partie chaude du Moteur Stirling atteint une valeur suffisante, supérieure de quelques degrés à la température 10 ambiante, le moteur est lancé manuellement et son mouvement est entretenu par la consommation de l'énergie thermique accumulée dans le ballon. Le vilebrequin du moteur Stirling actionne, par un système approprié de courroie, d'engrenage ou en prise directe, l'axe de rotation d'une génératrice de type dynamo ou alternateur.DESCRIPTION OF THE INVENTION The device according to the invention overcomes these drawbacks. It comprises in fact according to a first characteristic a heat transfer liquid supplemented with antifreeze, heated in one or more solar collectors, circulating in a primary circuit, ideally by thermosiphon in a suitable configuration according to the rules of the art. The primary circuit passes through an insulated buffer tank and thereby heats the liquid it contains. In a remote version of the invention, the reservoir liquid, water in the absence of other more heat-producing liquid, circulates in a secondary circuit, passes through the so-called hot hollow portion of a Stirling engine and returns to the reservoir. . The Stirling engine according to the invention is said to have a small difference in temperature. It consists of a flattened and insulated waterproof cylinder, closed at its ends by two heat exchange plates. The so-called cold may be advantageously provided with cooling fins. It is in contact with the ambient air or any other cold source. The other side, said hot, is separated by a heat conducting material, according to the device of the invention, a sealed housing, this cavity circulating the heat transfer liquid from the tank. The flattened cylinder contains a gas, air (in the absence of another more efficient gas such as hydrogen). The flattened cylinder contains a displacer which performs without mechanical friction a reciprocating movement between the hot and cold inner faces. The displacer, according to the invention is provided with two perforated outer faces of heat-insulating material, sandwiching a rigid layer. The moving displacer pushes the gas contained in the cylinder alternately towards the hot face and the cold face. The gas, alternately heated and cooled in contact with the walls, expands and contracts, thereby varying the pressure in the enclosed chamber. On its cold side, the flattened cylinder containing the displacer is connected by a conduit to a second cylinder containing the piston. The piston moves back and forth, transforming the variations of the gas pressure into mechanical motion. The reciprocating movement, using a connecting rod, is transformed into a rotation of the crankshaft of the stirling engine. The crankshaft, using a second connecting rod, controls the movement of the displacer. The rods turn between 2908164 -3- they in a cycle offset by 90, the displacer being in advance of a quarter turn on the piston. An flywheel mounted on the crankshaft of the Stirling engine completes the engine. According to a variant of the invention, the crankshaft actuates with a third rod 5 a circulation pump, ensuring the renewal of the coolant in the hot zone of the engine. When the temperature of the hot part of the Stirling Engine reaches a sufficient value, a few degrees higher than the ambient temperature, the engine is started manually and its movement is maintained by the consumption of thermal energy accumulated in the balloon. The crankshaft of the Stirling engine operates, by means of an appropriate belt, gear or direct drive system, the axis of rotation of a dynamo generator or alternator.

15 La nuit ou lorsque l'ensoleillement est insuffisant pour réchauffer les panneaux solaires, le clapet anti-retour empêche la circulation du liquide caloporteur antigel du circuit primaire entre le réservoir et les capteurs. Par contre le liquide contenu dans le réservoir continue à circuler entre le réservoir et la partie chaude du moteur Stirling, 20 grâce à une pompe de circulation ou par l'effet de thermosiphon sur le circuit secondaire lorsque le moteur est placé au-dessus du réservoir. Dans une version compacte de l'invention, le réservoir fait office de partie chaude du moteur Stirling, permettant ainsi de s'affranchir de pompe de circulation et de circuit secondaire.At night or when there is insufficient sunshine to heat the solar panels, the non-return valve prevents the circulation of the antifreeze heat transfer liquid from the primary circuit between the tank and the sensors. On the other hand, the liquid contained in the tank continues to circulate between the tank and the hot part of the Stirling engine, thanks to a circulation pump or by the thermosiphon effect on the secondary circuit when the engine is placed above the tank. . In a compact version of the invention, the tank serves as a hot part of the Stirling engine, thus eliminating circulation pump and secondary circuit.

25 Dans une version de l'invention produisant de manière instantanée de l'énergie électrique à partir de l'énergie solaire, le réservoir et sa capacité d'hydro accumulation est supprimé et les circuits primaire et secondaire confondus. C'est alors le même liquide antigel qui se réchauffe dans les panneaux solaires, avant de traverser la cavité du 30 moteur Stirling et d'y restituer la chaleur accumulée. La seule inertie thermique du circuit suffit à palier l'intermittence de l'ensoleillement mais n'assure pas un fonctionnement continu au cours de la nuit. Dans une version de l'invention produisant de manière instantanée de 35 l'énergie électrique à partir d'une autre énergie renouvelable primaire, le réservoir et sa capacité d'hydro accumulation est supprimé et les circuits primaire et secondaire confondus. C'est alors le même liquide antigel qui se réchauffe dans un serpentin (ou tout autre système d'échange thermique) parcourant la source géothermique, 2908164 -4- des déchets en fermentation ou n'importe quel foyer chauffant alimenté en carburant renouvelable, avant de traverser la cavité du moteur Stirling et d'y restituer la chaleur accumulée.In a version of the invention instantaneously producing electrical energy from solar energy, the reservoir and its hydro-accumulation capacity is removed and the primary and secondary circuits combined. It is then the same antifreeze liquid that heats up in the solar panels, before passing through the cavity of the Stirling engine and returning the accumulated heat thereto. The only thermal inertia of the circuit is sufficient to overcome the intermittency of the sunshine but does not ensure a continuous operation during the night. In one version of the invention instantaneously producing electrical energy from another primary renewable energy, the reservoir and its hydro-accumulation capacity is removed and the primary and secondary circuits merged. It is then the same antifreeze liquid that heats up in a coil (or any other heat exchange system) traversing the geothermal source, 2908164 -4- fermenting waste or any heated hotplate fueled with renewable fuel, before to pass through the cavity of the Stirling engine and to restore the accumulated heat.

5 Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente compacte, la partie chaude du moteur Stirling fermant le haut du réservoir. La figure 2 représente en perspective, le schéma général du dispositif 10 de l'invention dans sa version déportée, le moteur Stirling fonctionnant par thermosiphon. La figure 3 représente en coupe, le moteur Stirling, sans sa génératrice, prêt à fermer le réservoir dans la version compacte du dispositif de l'invention.The accompanying drawings illustrate the invention: FIG. 1 is compact, the hot part of the Stirling engine closing the top of the tank. Figure 2 shows in perspective, the general scheme of the device 10 of the invention in its remote version, the Stirling engine operating by thermosiphon. Figure 3 shows in section, the Stirling engine, without its generator, ready to close the tank in the compact version of the device of the invention.

15 La figure 4 représente en coupe, le moteur Stirling, muni de sa génératrice, équipé d'une zone chaude et d'une pompe de circulation, destiné à la version déportée du dispositif de l'invention. La figure 5 représente le principe en coupe d'un capteur solaire réchauffant un ballon.FIG. 4 represents in section, the Stirling engine, equipped with its generator, equipped with a hot zone and a circulation pump, intended for the remote version of the device of the invention. Figure 5 shows the principle in section of a solar collector heating a balloon.

20 La figure 6 représente un exemple de montage de plusieurs panneaux solaires selon la boucle de Tickelman. La figure 7 représente le schéma général du dispositif de l'invention dans sa version de production instantanée d'électricité, sans hydroaccumulation.Figure 6 shows an example of mounting several solar panels according to the Tickelman loop. FIG. 7 represents the general diagram of the device of the invention in its instantaneous production version of electricity, without hydroaccumulation.

25 Selon des modes particuliers de réalisation : En référence à ces dessins, le dispositif peut comporter, (1) Un ou plusieurs capteurs solaires thermiques dirigés vers le 30 soleil et montés selon la boucle de Tickelman (2) Un réservoir tampon étanche rempli d'eau ou d'un autre liquide caloporteur, isolé thermiquement (3) Un circuit primaire de circulation contenant un liquide caloporteur antigel entre les capteurs et le réservoir 35 (4) Un clapet anti-thermosiphon sur le circuit primaire (5) Un vase d'expansion ouvert ou fermé (Non représenté), avec soupape de sécurité sur le circuit primaire : Si la pression du liquide caloporteur dépasse un seuil fixé, pour cause de chaleur par exemple, celle-ci s'ouvre et laisse échapper du fluide. Cela 2908164 -5- a pour effet de faire baisser la pression du circuit. Un serpentin de décharge en sortie de la soupape de sécurité complète le dispositif selon les règles de l'art. (6) un moteur à cycle Stirling fonctionnant avec une faible 5 différence de température (7) un circuit secondaire de circulation entre le réservoir et la partie chaude du moteur Stirling (8) un système de dissipation de la partie froide du moteur Stirling formé d'ailettes de refroidissement 10 (9) Une génératrice de courant (dynamo) pour exemple de 12 Volt (10) Un régulateur de charge, protège contre les erreurs de branchement, s'adapte automatiquement à la tension, diagnostique l'état de fonctionnement, indique l'état de charge, protège de la décharge. 15 (11) Une batterie d'accumulateurs, pour exemple de 12 Volt permettant de fournir l'électricité pendant les pics de consommation. (12) Un convertisseur courant continu - courant alternatif, pour exemple 12V continu en 220 volt alternatif 20 Peuvent être ajoutés avantageusement en option (13) Un système (Non représenté) de suivi du soleil positionnant les panneaux solaires thermiques en toute saison et/ou au cours de la journée de façon perpendiculaire aux rayons du soleil 25 (14) Une pompe (circulateur) forçant la circulation du fluide calorifère entre les panneaux et le réservoir munie d'une régulation différentielle (circulation si température capteur > de 4 C à la température du bas du ballon - hystérésis réglé à 2 C), lorsque par exemple les capteurs sont placés au-dessus du 30 niveau bas du réservoir (pas de thermosiphon possible). (15) Une pompe forçant la circulation du fluide calorifère entre le réservoir et la partie chaude du moteur Stirling, lorsque par exemple le réservoir est placé au-dessus du niveau bas de la partie chaude du moteur Stirling (pas de thermosiphon possible).According to particular embodiments: With reference to these drawings, the device may comprise, (1) one or more solar thermal collectors directed towards the sun and mounted according to the Tickelman loop (2). A sealed buffer tank filled with water or other heat transfer liquid, thermally insulated (3) A primary circulation circuit containing an antifreeze heat transfer liquid between the sensors and the tank 35 (4) An anti-thermosiphon flap on the primary circuit (5) A vessel of open or closed expansion (not shown), with safety valve on the primary circuit: If the pressure of the coolant exceeds a set threshold, for example because of heat, it opens and leaks fluid. This has the effect of lowering the circuit pressure. A discharge coil at the outlet of the safety valve completes the device according to the rules of the art. (6) a Stirling cycle engine operating with a small temperature difference (7) a secondary circulation circuit between the tank and the hot part of the Stirling engine (8) a system for dissipating the cold part of the Stirling engine formed of cooling fins 10 (9) A current generator (dynamo) for 12 volt example (10) A charge controller, protects against connection errors, automatically adapts to the voltage, diagnoses the operating status, indicates the state of charge, protects from the discharge. (11) An accumulator battery, for example 12 Volt, to provide electricity during peak consumption. (12) A DC-AC converter, for example 12V DC 220 V alternatively Optionally (13) may be added advantageously A system (not shown) for tracking the sun positioning the solar thermal panels in any season and / or during the day perpendicular to the sun's rays 25 (14) A pump (circulator) forcing the circulation of the heat-exchange fluid between the panels and the tank provided with a differential regulation (circulation if the temperature sensor> 4 C at the bottom temperature of the flask - hysteresis set to 2 C), when for example the sensors are placed above the low level of the tank (no thermosiphon possible). (15) A pump forcing the circulation of heat transfer fluid between the tank and the hot part of the Stirling engine, for example when the tank is placed above the low level of the hot part of the Stirling engine (no thermosiphon possible).

35 Cette pompe est idéalement actionnée par la rotation du moteur Stirling (16) D'une valve pilotée (Non représentée), régulant la vitesse de rotation du moteur Stirling en fonction de la demande 2908164 -6- électrique par action sur le débit entre le réservoir et la partie chaude du moteur Stirling (17) Un système de raccordement au réseau public d'électricité afin de revendre le trop plein d'énergie (Non représenté) 5 (18) Un système de démarrage électrique permettant le lancement de la rotation du moteur Stirling après un arrêt, (Non représenté) (19) Un dispositif d'appoint chauffant le réservoir à partir d'une autre énergie renouvelable, tel qu'une chaudière à bois, 10 une éolienne, un circuit géothermique,la fermentation ou la combustion de déchets (Non représenté) Selon des modes particuliers de réalisation, le moteur Stirling selon l'invention peut comporter : 15 (20) Une zone chaude reliée au réservoir et servant d'échangeur avec la face chaude du moteur. (21) un cylindre creux aplati, calorifugé sur son diamètre, conducteur sur ses deux faces chaude et froide, contenant (22) un déplaceur rigide et perforé, en matériau calorifuge, 20 assemblé de manière rigide avec un coulisseau coulissant dans un (23) un guide étanche (24) une bielle déplaceur articulée (25) un vilebrequin muni d'une manivelle piston , et d'une manivelle déplaceur décalées de 90 degrés. Eventuellement une 25 manivelle pompe complète le dispositif de l'invention dans la version déportée du moteur. (26) un cylindre moteur contenant (27) un piston moteur relié au vilebrequin par (28) une bielle articulée moteur 30 (29) des supports de paliers maintenant le vilebrequin en place (30) un mécanisme d'entraînement de la génératrice Selon des modes particuliers de réalisation, dans une version compacte 35 préférée de l'invention, le circuit secondaire (7), sa pompe (15) pourront être supprimés et le réservoir (2) constituer directement la partie chaude (20) du moteur Stirling. 2908164 -7- Selon des modes particuliers de réalisation, la génératrice est en prise directe sur l'axe du moteur Stirling et constitue le volant d'inertie du moteur.This pump is ideally actuated by the rotation of the Stirling engine (16) of a piloted valve (not shown), regulating the speed of rotation of the Stirling engine as a function of electrical demand by acting on the flow rate between the tank and the hot part of the Stirling engine (17) A system of connection to the public electricity network in order to resell the overfull of energy (Not shown) 5 (18) An electric starting system allowing the launch of the rotation of the Stirling engine after a shutdown, (not shown) (19) A back-up device that heats the tank from another renewable energy, such as a wood-fired boiler, a wind turbine, a geothermal circuit, fermentation or Waste combustion (not shown) According to particular embodiments, the Stirling engine according to the invention may comprise: (20) A hot zone connected to the tank and serving as a heat exchanger with the side face ude of the engine. (21) a flattened hollow cylinder, heat-insulated on its diameter, conductive on both its hot and cold sides, containing (22) a rigid and perforated displacer, of heat-insulating material, rigidly assembled with a slider in a (23) an impervious guide (24), an articulated displaceable rod (25), a crankshaft provided with a piston crank, and a displacer crank offset by 90 degrees. Optionally a crank pump completes the device of the invention in the remote version of the engine. (26) a motor cylinder containing (27) a motor piston connected to the crankshaft by (28) an articulated motor link (30) of the bearing supports holding the crankshaft in place (30) a drive mechanism of the generator. particular embodiments, in a preferred compact version of the invention, the secondary circuit (7), its pump (15) can be deleted and the reservoir (2) directly constitute the hot part (20) of the Stirling engine. According to particular embodiments, the generator is in direct contact with the axis of the Stirling engine and constitutes the flywheel of the engine.

5 Selon une variante non illustrée, un démarreur électrique avec son système de commande peut être ajouté sur la roue du moteur, lorsque par exemple, les dimensions du moteur ne permettent pas un lancement manuel.According to a variant not illustrated, an electric starter with its control system can be added to the wheel of the engine, when for example, the dimensions of the engine do not allow a manual launch.

10 Selon une variante non illustrée, les circuits primaire et/ou secondaire pourront être ouverts sur le réservoir et contenir le même liquide caloporteur antigel.According to a variant not illustrated, the primary and / or secondary circuits may be open on the reservoir and contain the same antifreeze heat transfer liquid.

2908164 8 Calculs & dimensionnement A titre d'exemple non limitatif, les proportions suivantes devront être respectées pour un fonctionnement satisfaisant : pour 3 m2 de 5 panneaux solaires, le réservoir aura une capacité de 200 litres, un diamètre 56 cm, une hauteur 127 cm. 200 litres d'eau chauffés à 60 pour une température ambiante de 18 C représentent une accumulation (60 -18 ) x 200 litres = 8400 kcal soit (1 cal = 4,18 J ) 35112 kJ, (1 W = 1 J/s), = 9,76 kWh d'énergie 10 stockée sous forme thermique. Soit d'après le dispositif de l'invention, 25% récupérables sous forme électrique : une production électrique continue la nuit (sans apport extérieur de chaleur) d'une puissance de 100W. Le diamètre extérieur du moteur sera de 56 cm. Le diamètre du 15 déplaceur du moteur Stirling sera de 45 cm, son épaisseur de 3 cm, pour une course de 6 cm. Le diamètre du piston du moteur Stirling sera de 6 cm, pour une course de 6 cm. Le régulateur de charge aura une capacité de 220 W environ sous 12 Volts. Une batterie étanche, de 12 V et 200 Ah permet de supporter des 20 pics de consommation de 2400 W. Application industrielle Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à l'alimentation d'une habitation en électricité, de manière autonome et 25 continue, à partir de l'énergie solaire ou d'une autre source de chaleur et à la revente au réseau d'électricité produite par énergie renouvelable.2908164 8 Calculation & sizing As a non-limitative example, the following proportions must be respected for satisfactory operation: for 3 m2 of 5 solar panels, the tank will have a capacity of 200 liters, a diameter of 56 cm and a height of 127 cm. . 200 liters of water heated to 60 for an ambient temperature of 18 C represent an accumulation (60 -18) x 200 liters = 8400 kcal is (1 cal = 4.18 J) 35112 kJ, (1 W = 1 J / s ), = 9.76 kWh of energy stored in thermal form. According to the device of the invention, 25% recoverable in electrical form: a continuous electrical production at night (without external heat input) with a power of 100W. The outside diameter of the motor will be 56 cm. The diameter of the Stirling engine mover will be 45 cm, its thickness 3 cm, for a stroke of 6 cm. The piston diameter of the Stirling engine will be 6 cm, for a stroke of 6 cm. The charge controller will have a capacity of approximately 220 W at 12 volts. A sealed battery of 12 V and 200 Ah can withstand peak consumption of 2400 W. Industrial application The device according to the invention is particularly intended for the supply of a dwelling in electricity, independently and continuously , from solar energy or another source of heat, and resale to the renewable energy grid.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de production continue d'électricité à partir de l'énergie solaire, caractérisé en ce qu'il comprend une génératrice (9), actionnée par un moteur à cycle Stirling à faible différence de température (6), dont une partie creuse dite chaude (20) est alimentée en chaleur par un liquide contenu dans un réservoir tampon calorifugé d'hydroaccumulation (2), chauffé par des panneaux solaires (1) à l'aide d'un circuit primaire (3) contenant un liquide antigel et muni d'un clapet anti-retour (4).  1. Device for the continuous production of electricity from solar energy, characterized in that it comprises a generator (9), actuated by a Stirling cycle engine with a small difference in temperature (6), a hollow part of which said hot (20) is supplied with heat by a liquid contained in a heat-insulated buffer tank hydroaccumulation (2), heated by solar panels (1) using a primary circuit (3) containing antifreeze liquid and equipped with a non-return valve (4). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le liquide du réservoir (2), circule dans un circuit secondaire (7), traverse la partie creuse dite chaude (20) du moteur Stirling (6) et retourne vers le réservoir (2) à l'aide d'une pompe (15), actionnée par le vilebrequin (25) lorsque le fonctionnement par thermosiphon est inopérant.  2. Device according to claim 1 characterized in that the liquid tank (2) flows in a secondary circuit (7) passes through the so-called hot hollow portion (20) of the Stirling engine (6) and returns to the tank (2). ) by means of a pump (15) actuated by the crankshaft (25) when the thermosiphon operation is inoperative. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou selon la revendication 2 caractérisé en ce que le moteur Stirling comprend une combinaison 20 de un cylindre étanche aplati et calorifuge (21), fermé à ses extrémités par deux plaques, l'une dite froide qui est munie d'ailettes de refroidissement (8), l'autre face, dite chaude , qui est séparée par un matériau conducteur de 25 chaleur, d'un boîtier étanche (20). un gaz enfermé dans le cylindre aplati (21) un déplaceur (22) contenu dans le cylindre aplati (21), qui effectue un mouvement de va-et-vient entre les faces intérieures chaude et froide . 30 un second cylindre (26), relié par un conduit au cylindre aplati (21) sur sa face froide, et contenant un piston (27), dont le mouvement alternatif, à l'aide d'une bielle articulée (28), est transformé en rotation d'un vilebrequin (25) du moteur à cycle Stirling. 35 un vilebrequin (25), qui à l'aide d'une seconde bielle articulée (24) commande le mouvement du déplaceur (22) avec une avance de un quart de tour sur le mouvement du piston (27). 2908164 -10- - un système (30) de courroie, d'engrenage ou de prise directe entraînant la rotation d'une génératrice (9), de type dynamo ou alternateur, à partir de la rotation du vilebrequin (25) du moteur Stirling. 5  3. Device according to claim 1 or claim 2 characterized in that the Stirling engine comprises a combination 20 of a flattened and heat-insulated sealed cylinder (21), closed at its ends by two plates, one said cold which is provided cooling fins (8), the other face, said hot, which is separated by a heat-conducting material, from a sealed housing (20). a gas enclosed in the flattened cylinder (21) a displacer (22) contained in the flattened cylinder (21), which moves back and forth between the hot and cold inner faces. A second cylinder (26), connected by a duct to the flattened cylinder (21) on its cold side, and containing a piston (27), whose reciprocating movement, with the aid of an articulated rod (28), is converted into rotation of a crankshaft (25) of the Stirling cycle engine. A crankshaft (25), which by means of a second articulated link (24) controls the movement of the displacer (22) with a quarter-turn advance on the movement of the piston (27). 2908164 -10- - a system (30) of belt, gear or direct drive causing the rotation of a generator (9), dynamo type or alternator, from the rotation of the crankshaft (25) Stirling engine . 5 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le déplaceur (22), est muni de deux faces extérieures perforées en matériau calorifuge, prenant en sandwich une couche rigide.  4. Device according to claim 3 characterized in that the displacer (22) is provided with two perforated outer surfaces of heat insulating material, sandwiching a rigid layer. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que dans une version compacte de l'invention, 10 le réservoir (2) fait office de partie chaude (20) du moteur Stirling, et ne comporte pas de pompe de circulation (15), ni de circuit secondaire(7).  5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that in a compact version of the invention, the tank (2) acts as a hot part (20) of the Stirling engine, and does not include a circulation pump. (15), and no secondary circuit (7). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la génératrice (9), à l'aide d'un 15 régulateur de charge (10), charge une batterie (11) qui alimente un convertisseur de courant(12).  6. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the generator (9), with the aid of a charge regulator (10), charges a battery (11) which supplies a power converter (12). ). 7. Procédé de production continue d'électricité à partir d'une source renouvelable d'énergie primaire, de type solaire, géothermique, issu de la fermentation ou la combustion de déchets, utilisant le dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant un serpentin ou tout autre échangeur chauffant le liquide contenu dans un réservoir d'hydroaccumulation calorifugé à l'aide d'un circuit primaire et alimentant en liquide chaud, un moteur à cycle Stirling actionnant une génératrice.  7. A process for the continuous production of electricity from a renewable source of primary energy, of solar or geothermal type, resulting from the fermentation or combustion of waste, using the device according to any one of the preceding claims comprising a coil or any other heat exchanger heating the liquid contained in a hydroaccumulation tank insulated with a primary circuit and supplying hot liquid, a Stirling cycle engine operating a generator. 8. Dispositif de production instantanée d'électricité à partir de l'énergie solaire, caractérisé en ce qu'il comporte une génératrice (9), actionnée par un moteur à cycle Stirling à faible différence de température (6), dont une partie creuse dite chaude (20) est alimentée en chaleur par un liquide, chauffé par des panneaux solaires (1) qui, à l'aide d'un circuit unique, traverse la partie creuse dite chaude (20) d'un moteur à cycle Stirling (6) et retourne vers les panneaux solaires à l'aide d'une pompe (15), actionnée par le vilebrequin (25) lorsque le fonctionnement par thermosiphon est inopérant.  8. Device for instantaneous production of electricity from solar energy, characterized in that it comprises a generator (9), actuated by a Stirling cycle engine with a small difference in temperature (6), a hollow portion of which said hot (20) is supplied with heat by a liquid, heated by solar panels (1) which, by means of a single circuit, passes through the so-called hot hollow part (20) of a Stirling cycle engine ( 6) and returns to the solar panels using a pump (15), actuated by the crankshaft (25) when the thermosiphon operation is inoperative. 9. Procédé de production instantanée d'électricité à partir d'une source renouvelable d'énergie primaire, de type solaire, géothermique, issu de la fermentation ou la combustion de déchets, utilisant le dispositif selon la 2908164 -11- revendication 8 comprenant un serpentin ou tout autre échangeur thermique réchauffant le liquide contenu dans un circuit alimentant une cavité chaude d'un moteur à cycle Stirling actionnant une génératrice.  9. A method for instantaneous production of electricity from a renewable source of primary energy, solar type, geothermal, resulting from the fermentation or combustion of waste, using the device according to claim 8 comprising a coil or other heat exchanger heating the liquid contained in a circuit feeding a hot cavity of a Stirling cycle engine operating a generator.
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