Brevet FR2178226A1 — publié le 19731109

L'invention concerne l'utili- sation,pour des accumulateurs de chaleur ,de matériaux solides non métalliques ayant une grande capacité calorifique spécifique par unité de volume. Les matériaux accumulateurs de chaleur sont soumis à des exigences particulières. Des variations continuelles de température, allant jusqu'à 6000C doivent être supportées par le matériau sans modification de ses propriétés. De telles modifications de la masse accumulatrice auraient un effet nuisible sur le pouvoir d'accumu latin, Pour maintenir le volume ue l'accumulateur de chaleur aussi faible que possible, on exige que la chaleur spécifique et le poids spécifique soient importants. Comme matière accumulatrice la plus répandue, on connaît donc la fonte qui est un matériau métallique. On connaît aussi d'autres matières satisfaisant à ces exigences. Parmi celles-ci, on peut compter la magnésite, la chamotte et le corindon. Ces matières présentent cependant l'inconvénient d'entre relativement coûteuses et d'exiger une consommation d'énergie relativement importante pour leur préparation. On a aussi proposé d'employer du basalte granulé de haute densité,contenant du ciment alumineux comme liant0 Etant donné les propriétés naturelles différentes de ses constituants, ce matériau accumulateur pose cependant des exigences particulières de qualité. Le but de l'invention est de créer un matériau ne présentant pas les inconvénients ci-dessus et permettant d'abaisser les coûts de fabrication des matériaux accumulateurs, dans lequel le pouvoir d'accumulation,rapporté à l'unité de volume puisse se comparer à celui des matériaux accumulateurs solides non métalliques connus jusqu'à maintenant. L'invention se propose de trouver un matériau accumulateur,à base de matériaux brute à bon marché ou de déchets,qui puisse entre transformé en accumulateur de chaleur par un procédé consommant peu d'énergie. Suivant l'invention, l'accumulateur de chaleur est constitué par un mélange à trois composantssà base d'un matériau accumulateur solide non métallique et d'un liant à deux composants0 On a trouvé que les matières minérales,telles que le basalte ou la serpentine ou un mélange de basalte et de corindon, convenaient comme matériaux d'accu mutation0 Le basalte et la serpentine sont employés avec une taille de grains allant jusqu'à 3,0 mm tandis que le corindon est employé en poudre fine. L'un des composants du liant est le silicate de sodium que l'on ajoute,au basalte à raison de 5 à 8 pour cent en poids, à la serpentine à raison de 3 à 6 pour cent en poids et au mélange basalte-corindon à raison de 4 à 7 pour cent en poids. L'autre composant du liant est le ferrosilicium qui participe au liant à raison de 1,5 à 3 pour cent en poids de chaque matériau d'accumulation. Les trois composants sont intimement mélangés les uns aux autres et comprimés dans un moule. Après un temps de durcissement de 6 à 8 heures à l'air, à la température ambiante, on obtient des grains de matériau accumulateur techniquement utilisables et pouvant se conditionner sans difficultés. Avec le procédé suivant l'invention, il est possible de préparer des matériaux accumulateurs de chaleur sans augmentation de la dépense en énergie, et notamment en excluant toute opération de cuisson. L' avantage particulier de l'invention réside dans le fait que l'on utilise des minéraux et des sous-produits à bon marché pouvant remplacer avec succès la fonte et d'autres matériaux accumulateurs coûteux. A titre indicatif du pouvoir accumulateur, on indiquera que, dans l'intervalle de température de 100 à 6000C, le produit présente une capacité calorifique spécifique d'environ 700 kcal/m3/OC L'invention sera mieux comprise à l'aide de l'exemple non limitatif exposé ci-après. On mélange intimement 5 parties en volume de corindon pulvérulent avec 4 parties en volume de basalte et 2 pour cent en poids de ferrosilicium. Tout en remuant et en agitant constamment le mélange, on lui ajoute 6 pour cent en poids de silicate de sodium Les pourcentages en poids sont chaque fois donnés -par rapport au poids des matériaux accumulateurs chargés. Le mélange fini est Introduit en vrac dans le moule. Après obtention de la pression de moulage nécessaire, on relâche la pression de la charge et on démoule. Après un durcissement de huit heures, le produit se solidifie à l'air à la tempérnure ambiante. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ltexemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention0 REVENDICATIONS 10) Accumulateur de chaleur à base de matériaux accumulateurs solides non métalliques, notamment pour le chauffage électrique, caractérisé en ce quton utilise,comme matériaux accumulateurs,du basalte, de la serpentine et un mélange basalte-corindon,que l'on mélange à du silicate de sodium et du ferrosilicium comme liant,pour chacun de ces matériaux accumulateurs. 20) Accumulateur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des composants du liant est le silicate de sodium,que l'on ajoute au basalte à raison de 5 à 8 pour cent en poids, à la serpentine à raison de 3 à 6 pour cent en poids et au mélange basalte-corindon à raison de 4 à 7 pour cent en poids,et en ce que l'autre composant du liant est le ferrosilicium que l'on ajoute à raison de 1 à 3 pour cent en poids de tous les matériaux d 'accumulation. 30) Accumulateur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications l et 2, caractérisé en ce qu'il contient un mélange de 4 parties en volume de basalte et de 5 parties en volume de corindon pulvérulent.