-----------La présente étude traite de l'installation d'un miroir parabolique de 50 m2 de surface réfléchissante utile et du programme de recherches sur l'utilisation de l'énergie solaire qu'il concentre à son foyer ; celle-ci correspond à une puissance de 50 KW environ lorsque la nébulosité du ciel est nulle.
-----------Ce miroir est un prototype construit par les Etablissements Sautter-Harle à Paris ; il est installé dans l'enceinte de l'Observatoire de la Bouzaréah, qui appartient à l'Université d'Alger.
-----------Dans le cadre de l'action menée par le Conseil Supérieur de la Recherche Scientifique appliquée en Algérie, ce miroir est principalement destiné à la synthèse, par voie thermique, de l'oxyde azotique, mais d'autres utilisations sont également prévues.
-----------L'appareil ne comporte qu'une seule réflexion sur des éléments en aluminium poli électrolytiquement. Le rayonnement solaire se concentre au foyer et permet d'atteindre des températures de l'ordre de 3.000" centigrades. Le rayonnement ultra-violet solaire est conservé.
-----------L'Afrique du Nord Française et, en premier lieu, les trois départements Français d'Algérie avec leur prolongement saharien, offrent de vastes espaces qui sont très fortement et très longuement ensoleillés dans l'année et n'ont pas de vocation agricole ou industrielle bien définie pour le moment. Ceci explique les efforts faits par l'Administration Algérienne en faveur de l'expérimentation précitée.

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- GENERALITES SUR L'ENERGIE SOLAIRE ET SA CAPTATION.

-----------En l'absence d'atmosphère, on recevrait sur une surface de 1 cm2 placée normalement aux rayons du soleil une quantité de chaleur dont la valeur moyenne est de 1, 94 petite calorie par minute soit, 1,35 KW par m2.
-----------L'atmosphère diminue fortement, par absorption et par réflexion diffuse, cette quantité d'énergie qui est appelé " constante solaire ".
-----------On appelle " radiation solaire directe " en un lieu et à un instant donné, la quantité d'énergie réellement perçue sur une surface de 1 cm2 normale aux rayons solaires.
-----------Ses valeurs, résultant d'observations journalières sur cinq années consécutives, évoluent dans les stations météorologiques ci-après choisies, entre des minimum et maximum annuels moyens qui sont :

-----------L'ensoleillement sur le littoral nord-africain excède 3.000 h par an alors qu'il tombe à 2.500-3.000 sur le littoral français de la Méditerranée, à moins de 2.000 dans le centre de la France, à moins de 1.800 dans la région parisienne et à moins de 1.900 sur le littoral de la Manche.
-----------Dans les régions situées au sud de l'Atlas Saharien, l'ensoleillement moyen pourrait atteindre 4.500 heures par an.

-----------On dispose donc sur le littoral nord-africain de 3.000 KW-H environ d'énergie calorifique par m2 et par an. La transformation de cette énergie calorifique en énergie mécanique ne peut, ave les moyens actuels de la technique, se faire avec de bons rendements. Aussi paraît-il préférable d'utiliser cette énergie sous la forme calorifique mais en la portant à un haut potentiel énergique par concentration au moyen de miroirs.

-----------Aussi bien les remarquables travaux qui se poursuivent en France métropolitaine sous l'égide du Professeur Félix Trombe, directeur du laboratoire de l'énergie solaire du Centre National de la Recherche Scientifique sont-ils orientés maintenant vers toute les utilisations des hautes températures : cuis-son de pièces céramiques, traitement et purification de matières ultra-réfractaires, etc.
-----------Au laboratoire de Mont-Louis, dans les Pyrénées, situé à 1.600 m d'altitude, fonctionne le four solaire le plus grand du monde actuellement. Il se compose
------------ d'un miroir plan de 135 m2 réalisé par la juxtaposition de glaces planes, qui est orienté continûment sur le soleil par une lunette actionnant des cellules photoélectriques commandant elles-mêmes deux vérins à l'aide d'un circuit d'huile sous pressicn ;
------------ d'un réflecteur parabolique fixe de 90 cm2 constitué de glaces élémentaires en verre argenté sur la face arrière ;
------------ de creusets jouant au foyer le rôle de corps noir.
-----------Le four solaire dont la description fait l'objet du présent rapport répond à une conception quel-que peu différente. Sa puissance le classe actuellement aussitôt après celui de Mont-Louis.
-----------Un échange systématique de renseignements scientifiques entre les chercheurs d'Algérie et ceux du Centre National s'est instauré dès 1949.

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II. - CONCEPTION ET REALISATION DU MIROIR D'ALGER.

-----------On a décidé de construire un appareil d'expérimentation qui permette la mise en oeuvre ultérieure d'une exploitation à l'échelle industrielle. Il fallait donc réunir le maximum des possibilités permises par une réalisation de ce genre dans le domaine des températures et de leur utilisation.
-----------On a cherché à conserver au maximum, dans le rayonnement concentré, les constituants du rayonnement incident. En particulier, on a voulu éviter les pertes dans l'ultra-violet et écarter de ce fait l'emploi du verre et de l'argent.

-----------Enfin, l'appareil a pour but principal les recherches sur la fixation de l'azote de l'air, par synthèse thermique de l'oxyde azotique.
-----------Les objectifs ci-dessus ont conduit à adopter les principes suivants qui ont eux-mêmes condition-né l'exécution de l'ensemble miroir-four solaire.
------------ Les surfaces réfléchissantes sont en aluminium, qui conserve un pouvoir réflecteur acceptable dans toute l'étendue du spectre solaire.
------------ L'appareil ne comporte qu'une seule réflexion en vue de supprimer tôut miroir intermédiaire.
------------ La réflexion unique oblige à orienter constamment l'axe de l'appareil dans la direction du soleil et impose un double mouvement à la partie active du réflecteur, autour de l'axe du monde et surtout de l'axe de déclinaison perpendiculaire au précédent. Il en résulte un montage analogue à celui des appareils astronomiques. Les difficultés d'équilibrage,l'augmentation de poids, la précision du réglage, la nécessité de résister aux efforts du vent, variables Suivant la position de l'axe du réflecteur, ont été acceptées en compensation des avantages procurés par la réflexion simple.

------------ La recherche de la précision pour l'obtention d'une concentration réelle élevée a entraîné une étude spéciale des déformations en service et l'adoption de dispositions constructives susceptibles de les réduire (précontrainte des charpentes).
------------ Le choix de l'aluminium poli pour l'exécution des surfaces réfléchissantes de dimens'on relativement importantes donnant une précision suffisante par rapport au profil théorique, a posé des problèmes de fabrication assez délicats qui ont été résolus.
------------Les éléments réfléchissants ont pu être obtenue avec le concours des spécialistes de l'Aluminium français, par emboutissage unique et protection de surfaces actives par le dépôt d'un film de matière plastique synthétique. Le polissage a été obtenu par voie électrolytique. La précision exigée des formes a nécessité un usinage très soigné de l'outillage d'emboutissage. La rigidité des éléments en aluminium et la conservation des formes ont été obtenues par un dessin judicieux des contours et la mise au point d'une technique spéciale d'emboutissage. Les résultats sont satisfaisants. La précision optique obtenue, par rapport aux formes théoriques, varie entre 1,5 millième dans la partie centrale et 4 millièmes au bord des éléments, quel que soit le rayon de courbure moyen. Le pouvoir réflecteur global est de l'ordre de 82 %. On a étudié les mesures à prendre pour sa conservation en exploitation.
-----------La charpente du réflecteur est réalisée par des formes méridiennes assemblées sur un mât conique central et mise en tension préalable au moyen de fils d'acier. L'étude expérimentale des efforts et des déformations résultant de l'action du vent et de la pesanteur a été faite en soufflerie sur modèle ré-duit.
-----------Les mouvements sont réalisés, tant pour l'axe horaire que pour l'axe de déclinaison, par des réducteurs de précision attaqués par des moteurs électriques. La précision angulaire obtenue est inférieure à 0.04 millième. Des commandes pour la manoeuvre rapide ont été prévues à des étages intermédiaires des chaînes de démultiplication. Le réglage fin sur l'image solaire est obtenu par un système photo-électrique.

La charpente du réfecteur

-----------Le porte-four est fixé directement au caisson central de la charpente du réflecteur et a été établi pour obtenir les plus faibles déformations dans toutes les positions de fonctionnement, sans réaction sur la surface réfléchissante. Les formes du support ont été conçues pour perdre le moins possible du rayonnement dans la zone concentrée. Le porte-four est en communication avec des sources extérieures électriques et à air comprimé.
-----------Un occulteur réglable permet de faire varier la puissance absorbée par le four solaire. Un dispositif automatique de fermeture à action rapide assure la sécurité dans la zone de concentration.
-----------L'appareil a été prévu pour résister de lui-même à l'action d'un vent de 200 km à l'heure. Il est amené automatiquement dans sa position de moindre résistance au vent dès que la vitesse de ce der-nier atteint 40 km-heure. En outre, un hangar mobile vient protéger l'appareil contre les intempéries et permet les travaux d'entretien.
-----------Les dimensions principales de l'appareil sont les suivantes :
-- Partie active du réflecteur, diamètre extérieur : 8,40 m
--Partie active du réflecteur, diamètre intérieur 1,83 m
--Distance focale 3,14 m
--Surface offerte au rayonnement solaire (brute) 55 m2 environ
--- Surface offerte au rayonnement solaire (nette) 50 m2 environ
--Nombre de couronnes d'éléments réflecteurs : 5
--Nombre d'éléments 1 '° couronne : 16
-- Nombre d'éléments 2'iii' couronne : 24
--Nombre d'éléments 3,lle couronne : 28
--Nombre d'éléments 4"ie couronne : 36
-- Nombre d'éléments 5itii' couronne : 40
-- Nombre total d'éléments : 144
--Vitesse maxima admise pour le vent sur l'appareil en travail : 40 km-heure
-- Pression maximum admissible hors service : 245 kg-m2
-- Poids total de l'appareil : 40 tonnes environ

III. - CONCLUSIONS.

-----------Le four solaire de la Bouzaréah et l'équipe de techniciens qui y est attachée constituent un puissant moyen d'investigation scientifique offert d'ailleurs à tous les chercheurs qu'intéresse la captation et l'utilisation de l'énergie solaire et tout particulièrement aux savants qui, en France, ont fait progresser substantiellement cette nouvelle science appliquée.

-----------Les trois départements français d'Algérie présentent des possibilités d'ensoleillement remarquables et. cette raison s'est jointe à la précarité actuelle des moyens énergiques du pays pour convaincre le Gouvernement Général de l'Algérie et son Conseil Supérieur de la Recherche Scientifique Appliquée de progresser dans cette voie.

-----------Leur superficie totale est de 2.200.000 km2 dont 209.000 seulement pour les régions littorales et sublittorales à forte densité de population et à productions vivrières normales. Sur ce vaste territoire vit une population en perpétuel accroissement : près de 9.000.000 d'habitants à l'heure actuelle.

-----------Les ressources énergétiques de base ne comprennent, pour le moment, qu'une exploitation houillère située à 600 km de la côte, exploitée au rythme actuel de 300.000 T./an et une production hydroélectrique très variable en fonction de l'hydraulicité. Sa production en année humide a été évaluée à 330 mil-lions de KW-H dont 180 proviennent d'un important ouvrage de production hydroélectrique régularisée, qui a été mis en service récemment.

-----------Dans quelques années, cet ensemble hydroélectrique sera complété par un deuxième ouvrage régularisé capable de plus de 320 millions de KW-H annuels. A ce moment, la satisfaction des besoins en énergie électrique du pays évaluée à près du milliard de KW-H sera satisfaite pour les 2/3 sensiblement par de l'énergie hydroélectrique mais pour un peu moins de 50 % par de l'énergie hydroélectrique régularisée.

-----------Par ailleurs et bien que les recherches de pétrole brut aient été systématiquement lancées sur plus de 600.000 km2 de permis, l'Algérie ne dispose actuellement que d'un petit gite d'excellent brut dont
la réserve exploitable ne dépasserait pas 1.000.000 de tonnes.
-----------On conçoit donc qu'il faille activement se préoccuper de sources autonomes d'énergie pour éviter un déséquilibre croissant entre la demande et les possibilités énergétiques d'une région effectivement liée à la Métropole par de multiples liens mais isolée géographiquement.

-----------Tout particulièrement dans le domaine des engrais, l'agriculture algérienne est étroitement dépendante des importations. La naissance d'une industrie des dérivés synthétiques de l'azote par l'emploi de l'énergie solaire est maintenant concevable et hautement souhaitable.