Brevet FR2238833A1 — publié le 19750221

L'invention est relative aux dispositifs permettant de favoriser la climatisation des habitations à l'aide de l'énergie solaire. Elle concerne plus particulièrement des dispositifs comprenant des volets, stores ou rideaux, disposés à l'intérieur des habitations devant les baies vitrées des façades ensoleillées, et susceptibles soit d'absorber le rayonnement solaire pour transmettre ensuite dans les habitations une partie de l'énergie captée, soit de réfléchir le rayonnement solaire pour éviter l'échauf- fement de ces habitations. Les dispositifs jusqu'à maintenant utilisés pour absorber le rayonnement solaire comprennent des collecteurs permanents captant ce rayonnement, associés à des moyens de distribution de l'air chaud ou de l'eau chaude à l'intérieur des maisons. Mais ces collecteurs, qui possèdent le plus souvent des surfaces très étendues, ont l'inconvénient d'être coûteux et de limiter les agréments d'un éclairage naturel rendu possible dans les habitations récentes, par les fenêtres ou les baies de grandes dimensions. De plus, ces collecteurs ne peuvent être utilisés que comme moyens de chauffage. Le but de l'invention est de procurer un dispositif simple de climatisation des habitations par absorption et par réflexion du rayonnement solaire (absorption lorsque le dispositif est utilisé comme moyen de chauffage et réflexion lorsqu'il sert de protection contre ltéchauffement) qui ne présente pas les inconvénients d'ordre économique ci-dessus et dont les possibilités de réglage, tant du point de vue climatisation que du point de vue éclairement sont multiples. L'invention consiste principalement en des dispositifs comportant des volets, stores ou rideaux qui possèdent deux faces de nature différente : l'une absorbante et l'autre non absorbante du rayonnement solaire, et qui sont associés à des moyens permettant de disposer à volonté vers le rayonnement, soit la totalité de la face absorbante, soit la totalité de la face non absorbante, soit pour toutes les positions intermédiaires une partie seulement de l'une ou l'autre de ces faces. Les faces absorbante ou réflectrice du rayonnement solaire sont constituées par des surfaces à caractère sélectif. La surface non absorbante peut être avantageusement une surface blanche et la surface absorbante une surface noire ou fortement colorée. Les volets, stores ou rideaux selon l'invention, placés à l'intérieur des habitations, permettent d'obtenir un effet de climatisation du fait de l'orientabilité des faces absorbante et réflectrice par rapport au rayonnement solaire. Il est en effet possible d'obtenir un dispositif chauffant, en orientant vers l'extérieur de l'habitation, la surface absorbant le rayonnement solaire. Celle-ci capte alors la plus grande partie de ce rayonnement et se trouve ainsi chauffée jusqu'à une certaine température. Cette face ne perd elle-même que peu d'énergie par rayonnement. Par contre, la face non absorbante, de préférence blanche, disposée vers l'intérieur rayonne fortement et contribue à dissiper dans l'habitation une grande partie de l'éner- gie solaire captée. Une autre partie de cette énergie captée est dissipée par convection sur l'une ou l'autre face. Un dispositif de protection contre l'énergie solaire est au contraire obtenu lorsque la face non absorbante de préférence blanche, est disposée vers l'extérieur de sorte à réfléchir de façon diffuse le rayonnement solaire et à absorber le moins d'énergie possible. Dans ces conditions, les volets, stores ou rideaux rayonnent essentiellement vers l'extérieur, la face blanche présentant une forte émission, alors que la face interne couverte d'un revêtement sélectif absorbant ne rayonne que faiblement. Ceci permet de limiter fortement la transmission vers l'intérieur de la pièce de la petite fraction de rayonnement solaire captée par le dispositif. On a donc dans le cas du dispositif chauffant transmission vers l'intérieur, avec un bon rendement, de l'énergie solaire reçue, et dans le deuxième cas une bonne protection contre l'action calorifique du rayonnement solaire. Le dispositif chauffant pourra être utilisé lors des pério- des de froid dans la mesure où l'on ne désire pas laisser pénétrer directement le soleil dans l'habitation. De nuit, le même dispositif, avec face non absorbante blanche orientée vers l'intérieur de l'habitation, permettra de limiter beaucoup les pertes de chaleur par rayonnement des pièces de l'-habitation vers l'extérieur. Le dispositif de protection contre le soleil pourra être utilisé dans les périodes chaudes, la présence vers l'intérieur des habitations d'une surface rayonnant faiblement sera très utile pour en limiter l'échauffement. Des surfaces sélectives non absorbantes du rayonnement solaire utilisables selon l'invention sont obtenues par dépôt de peintures blanches sur un support métallique de bois ou autre. Les peintures blanches utilisées peuvent être à base de pigments blancs tels que ltoxyde de titane, l'oxyde de zinc, de magnésie, le carbonate de sodium. L'aluminium métallique recouvert par oxydation anodique d'une couche d'alumine transparente peut être aussi employé comme surface non absorbante. De nombreuses solutions ont été proposées pour obtenir des surfaces sélectives ayant des effets inverses des précédents, c'est-à-dire de surfaces sélectives absorbantes du rayonnement solaire. Ce but est atteint en particulier au moyen de couches minces de produits noirs ou fortement colorés réalisées sur des métaux tels que l'aluminium ou les aciers inoxydables par exemple. Pour les aciers "inoxydables" austénitiques ou ferritiques il est possible, par oxydation d'une façon modérée de ces produits, de parvenir à la formation de couches fortement colorées (couches de couleurs rouges, bleues, violettes. ) Des méthodes électrolytiques dans des solutions aqueuses alcalines ou acides permettent aussi d'obtenir des aciers inoxydables colorés avec de minces couches de produits d'oxydation. On peut noter aussi les traitements bien connus des aciers inoxydables dans ces sels fondus tels que le sidiromate de potassium. Les volets du dispositif objet de l'invention sont de préférence métalliques suivant les types indiqués ci-dessus, mais il est possible aussi d'utiliser des volets en bois ou en matière plastique présentant une face absorbante et une face réflectrice. Des dispositifs permettant le réglage de la position des volets, stores ou rideaux et l'orientation des faces différentes par rapport au rayonnement solaire sont examinés dans la description plus détaillée qui suit, accompagnée des figures 1, 2 et 3, dans le cadre de la description de modes de réalisation particuliers du dispositif selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective de volets dépliés avec panneaux ouverts, la figure 2 montre une vue de dessus de ces mêmes volets avec panneaux ouverts et la figure 3 représente des volets partiellement pliés avec les panneaux situés aans le plan de leurs cadres respectifs. Suivant un premier mode de réalisation, un volet 1 tel que représenté sur la figure 1 comporte des séries de panneaux verticaux 2 dont les deux faces sont de nature différente . Chaque panneau est monté articulé autour d'un axe vertical au milieu des deux traverses horizontales, respectivement supérieur 3 et inférieur 4 d'un cadre support, chaque cadre support étant complété par des montants verticaux 5. Les différents cadres supports sont eux-mêmes articulés les uns par rapport aux autres le long des montants verticaux 5, de sorte que l'ensemble est susceptible de se replier comme illustré sur la figure 3 où chaque panneau est dans le plan de son cadre support. Le volet 1 étant normalement place à l'intérieur d'une habitation devant une fenêtre ou baie vitrée 6 (fig. 3), il permet ainsi à volonté de dégager la fenêtre ou d'en assurer la clôture, éventuellement en combinaison avec d'autres volets analogues. Chaque panneau 2 peut être réglé individuellement en position par un mouvement de rotation autour de son axe d'articulation dans son cadre support, de façon à présenter vers le rayonnement solaire (c'est-à-dire vers l'extérieur de l'habitation) une face ou l'autre ou encore avoir une position intermédiaire. Les panneaux indépendants et réglables séparément comportent des clavetages permettant de les maintenir à l'intérieur de leur cadre au moment du pliage des volets. Comme il a été indiqué précédemment l'une des faces de ces panneaux est absorbante du rayonnement solaire, l'autre réflectrice. A titre d'exemple, les panneaux peuvent être métalliques et comporter un revêtement blanc sur une face et un revêtement noir ou de couleur foncée sur l'autre. Une variante de ce mode de réalisation consiste à rendre les panneaux décrits ci-dessus solidaires entre eux par l'intermédiaire d'une tige portant des articulations. Toute action sur cette tige commande simultanément la position désirée de tous les panneaux solidaires. Les nombres et les dimensions des volets et panneaux, de préférence métalliques, peuvent être variables suivant la nature des fenêtres à équiper. Il est possible-- aussi Me pratiquer des ouvertures dans les panneaux comme cela se fait pour certains volets. Un autre mode de réalisation d'un dispositif pour favoriser la climatisation consiste en des stores rappelant les stores vnitiens, mais possédant des lamelles dont l'une des faces est absorbante et l'autre diffusante pour le rayonnement solaire. Ces lamelles peuvent basculer autour d'un axe généralement horizontal de sorte à présenter vers l'extérieur l'une ou l'autre des faces particulières suivant l'effet climatique désiré ; elles peuvent aussi être disposées selon l'inclinaison souhaitée pour laisser pénétrer la lumière. Un autre dispositif selon l'invention comporte des rideaux en toile, en plastique ou métalliques dont les deux faces sont l'une absorbante, l'autre non absorbante du rayonnement solaire, associés à des moyens permettant de changer facilement les rideaux de sens de façon à exposer à volonté l'une ou l'autre face vers l'extérieur suivant les besoins. Ces moyens consistent par exempleendsxrails parallèles reliés au moins à l'une de leurs extrémités par une portion de rail de préférence arrondie et sur lesquels peuvent coulisser facilement les rideaux décrits ci-dessus. Le déplacement des rideaux d'un rail sur l'autre dans le but de changer la face à exposer à l'extérieur se fait ainsi rapidement et de façon continue. Des dispositifs annexes tels que des ventilateurs joints aux précédents, en particulier lorsque l'on désire utiliser les volets, stores ou rideaux comme moyens de chauffage (c'est-à-dire face absorbante du rayonnement solaire disposée vers l'extérieur), permettent d'améliorer fortement les échanges de chaleur par convection entre les collecteurs de rayonnement et l'habitation. Ces dispositifs annexes, utilisés avec succès dans de nombreux procédés de chauffage, doivent être placés auprès des volets, stores et rideaux et plus spécialement à leur pied. La description et la représentation d'un certain nombre de réalisations conformes à l'invention n'ont pas un caractère limitatif quant aux modes de mise en oeuvre de l'invention ou de ses applications. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour favoriser la climatisation des habitations à partir d'énergie solaire et utilisant des volets stores ou rideaux disposés à l'intérieur des habitations, caractérisé par le fait qu'ils comportent une face absorbante et une face non absorbante du rayonnement solaire et qu'ils sont associés à des moyens permettant d'orienter à volonté vers le rayonnement solaire soit la totalité de la face absorbante ou de la face réflectrice, soit une partie seulement de l'une de ces faces. 2. Dispositifsselon la revendication 1, caractérisé par le fait que les volets comportent un panneau ou une série de n panneaux verticaux mobiles et indépendants montés chacun autour d'un axe placé au milieu d'un cadre support, la position de chaque panneau pouvant être réglée individuellement par un mouvement de rotation autour de son axe, de sorte à disposer vers le rayonnement solaire la totalité de la face absorbante ou de la face réflectrice ou une partie seulement de l'une de ces faces pour toutes les positions intermédiaires. 3. Dispositifs selon la revendication 2., caractérisé par le fait que les panneaux indépendants et réglables séparément comportent des clavetages permettant de les maintenir à l'intérieur de leur cadre support. 4. Dispositifsselon la revendication 1, caractérisé par le fait que les volets comportent une série de n panneaux, solidaires entre eux par llintermédiaire d'une tige portant des articulations, et mobiles autour de n axes placés au milieu de cadres supports de sorte que la position des faces absorbantes ou réflectrices des panneaux par rapport au rayonnement solaire soit réglable simultanément par commande de ladite tige. 5. Dispositifsselon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les volets sont pliables. 6. DispositifS selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rideau à faces différentes, l'une absorbante et l'autre non absorbante du rayonnement solaire, peut etre déplacé sur deux rails parallèles reliés à l'une au moins de leurs extrémités par une portion de rail arrondie, l'ensemble permettant le coulissement en continu du rideau d'un rail sur l'autre lors du changement d'exposition des faces. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte, lorsque la face absorbante (fortement colorée) des volets, stores ou rideaux est orientée vers le rayonnement solaire, des dispositifs annexes tels que ventilateurs placés à leur pied et améliorant les échanges de chaleur par convection.