Brevet FR2255566A1 — publié le 19750718

l'invention a pour obJet un dispositif pour la transformation énergétique de l'énergie absorbée ou émise et, par exemple, de l'énergie solaireeet pour son transfert vers des points plus éloignés, ce dispositif étant constitué par un conduit conducteur de la chaleur de type connu associé à une surface d'absorption ou d'émission de type également connu. tes conduits thermiques ou conducteurs de chaleur sont largement connus en pratique et dans la littérature (voir le Lexi@on de Meyer couvrant les sciences exactes de la Nature, volume 3 et le XexiWon de la physique, volume 3) Il existe aussi des dispositifs pour la transmission de l'énergie thermique, constitués par un conduit fermé. en un matériau résistant à la chaleur et à la corrosion et où un agent liquide vaporisé par application de chaleur, tel qu'un métal liquide ou autre porteur de chaleur liquide, abandonne à l'environnement sa chaleur de condensation en un point plus froid.Autrement dit, on peut avec un tel conduit conducteur de chaleur transmettre la chaleur d1un point un autre sous une différence de température réduite Ainsi, l'agent servait à l'exécution du transfert est vaporisé à l'extrémité chaude du conduit pour se condenser à son extrémité froide, le condensat étant ramené au point de départ par un effet de capillarité qui se manifeste le long de gorges fines ménagées dans la surface intérieure du conduit ou dans une mèche qui y est posée. La conductibilité thermique apparente assurée par de tels conduits conducteurs de chaleur west supérieure de 4 puissances de dix à celle de bons conducteurs de chaleur métalliques. l'invention se propose de résoudre le problème consistant à transporter avec des pertes réduites autant que possible l'énergie rayonnée ou émise vars des points éloignés, c1 est-à-dire, en allant d'une source chaude vers une source froide, les éléments prévus à cet effet formant un bloc indivisible assurant le transfert de chaleur avec un rendement élevé. Ce problème est reshlu, conformément à l'inven- tion en formant avec le conduit conducteur de chaleur et la surface d'absorption et d'émission un bloc unitaire, le profil de ce bloc et la disposition de ces surfaces par rapport au conduit conducteur de chaleur étant choisis à volonté.Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, on dispose le bloc unitaire ou les surfaces d 'absorption ou d'émission portées par le conducteur de chaleur par rapport aux axes du profil, de façon à ce que ce bloc présente des surfaces tangentielles paralléles symétriques ou dissymétri- ques et à ce que le profil apparaisse en forme de champignon en T, de H, de V, de g ou de y, ou encore, le bloc unitaire ou les surfaces d'absorption ou d'mision portées par le conduit conducteur de chaleur peuvent être disposées radialement par rapport aux axes du profil d'une manière symétrique ou dissymétrique. tes avantages obtenus conformément à l'invention sont constitués principalement par l'absorption ou l'émission, sans perte notable, des énergies rayonnantes et par leur transfert,également, sans perte notable, vers des points plus éloignés, c'est-à-dire, d'un; source ehaude vers urne source froide l'énergie rayonnante telle que l'énergie solaire agissant sur les surfaces intégrées au conduit de chaleur est absorbée sans perte notable grace à l'absorption élevée assurée par ces surfaces dont l'émission est également élevée dans le cas d'une émission rayannante, cette énergie ainsi absorbée est transmise au conduit conducteur de chaleur ou à ;;'agent liquide contenu dans ce dernier Dans cette zone d change ou de transfert d'énergie, c'est-à-dire à l'extrémité dite chaude, cet agent liquide est vaporisé et s'écoule comme véhicule transporteur d'énergie à l'intérieur du conduit, en direction de l'extrémité dite froide où la vapeur ainsi produite se condense et où l'énergie qui y est eontenue est transmise au dispositif utilisateur ou échangeur de chaleur. Le condensat formé est ramené à l'état liquide vers l'extrémité chaude le long d'un système capillaire ménagé le long de la surface intérieure du conduit et constitué par des gorges fines, ou bien, par une mèche posée le long de cette surface, l'effet capillaire apparaissant dans ee système déterminant ce retour de l'agent liquide.Dans le cas-d'une émission dléner- gie, le processus d'écoulement ou d'échange de l'énergie s'effectue dans le sens inverse La possibilité de choisir ou de faire varier le profil des surfaces d'absorption ou d'émission portées par le conduit conducteur de chaleur pour former un bloc unitaire permet une zone étendue d'applications et de mises en oeuvre par exemple, un tel bloc unitaire convient pour l'absorption de lXénergie solaire, l'énergie ainsi récupérée pouvant servir à la production dteau potable. Eu-dehors de l'énergie solaire, il est peesible de recueillir, de transporter et d dttiliser de toutes manières l'énergie rayonnante provenant d'autres sources On va maintenant décrire à titre dSxemple certaines formes d'exécution du bloc unitaire en se référant aux dessins ci-joints sur lesquels la fig. i fait comprendre le principe de la construcw tion d'un bloc unitaire comprenant un conduit conducteur de chaleur et des surfaces d'absorption ou d'émission. les figes. 2 à 8 représentent différents profils à donner à un bloc unitaire du type représenté en fig. 1. la fig. 7 représente schématiquement un bloc unitaire comprenant un conduit conducteur de chaleur 2 et ure surface d'absorption ou démission 3-4. Ce bloc présente un profil 5 en forme de cha@ignon ou de T. la surface d'absorption ou d'émission 3 ou 4 est tangente au conduit conducteur de chaleur en demeurant dans un meme plan symétriquement par rapport aux axes @ et y du profil. énergie appliquée en 6 est absorbée par la surface d'absorption 3 et s'écoule par l'intermédiaire du matériau constituant la surface 3 vers celui constituant le conduit conducteur de chaleur 2 qui transmet cette énergie à l'agent liquide contenu dans le système capillaire 7 qui le guide le long de la surface inté- rieure du conduit. la vapeur ainsi dégagée à I' extrémité chaude du conduit s'échappe vers l'intérieur 8 de ce dernier et transporte l'énergie quelle a emmagasinée à peu près sans pertes vers l'extrémité froide pour la transférer comme le montrent les flèches g au dispositif utilisateur ou échangeur non représenté disposé à cette extrémité par cet abandon de l'énergie, il se forme un condensat qui retourne grâce à l'effet de capillarité vers l'extrémité chaude où le processus recommence à nouveau, le circuit se terminant à cette extrémité. s'il s'agit d'une émission rayonnante, le déroulement du processus se fait en sens inverse, c'est-à-dire, à partir de la surface émettrice 4 d'où émane l'énergie figurée par les flèches 9. Sur les figs 2 à 8, sont représentés différents profils possibles que lton peut donner à un bloc unitaire du type représenté en fig. 1. Ainsi, les profils 5, plutôt les conduits de chaleur 2, 2', 2", 2''' représentés sur les figs 2 à 5 comportent une section droite circulaire, tandts que les profils 5 1, 5'1, 5"1, ou plutôt les cond-uits con- ducteurs de chaleur 21, 2', 2"1 représentés sur les figs 6 à 8 comportent une section droite polygonale. Le déroulement du processus n'est pas modifié par ces formes, tout au moins pour autant que les profils sontdistribuês d'une manière correspondant à leur utilisation prévue. 1. Dispositif pour la transformation énergétique de l'énergie absorbée, par exemple de l'énergie solaire, et pour son transfert vers des points plus éloignée, ce dispositif, comportant un conduit conducteur de chaleur de type connu et une surface d'absorption ou d'émission de type également connu, étant caractérisé par le fait que le conduit conducteur de chaleur forme un bloc unitaire avec la surface d'absorption ou d'émission et que le profil de ce bloc ou la position de cette surface par rapport au conduit conducteur de chaleur peut etre choisi à volonté 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le bloc unitaire ou l'ensemble des surfaces d'absorption ou d'émission porté par le tube conducteur de chaleur est disposé par rapport aux axes du profil de manière à présenter des surfaces tangentielles parallèles, symétriques ou dlssymétriquesen forme de champignon en T, de H, de Vs de g ou de y. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le bloc unitaire ou l'ensemble des surfaces d'absorption ou démission est disposé par rapport aux axes du profil, de manière à présenter des surfaces radiales symétriques ou dissymétriques