Brevet FR2311999A1 — publié le 19761217

L'invention concerne un segment de collecteur solaire pour la conversion énergétique d'énergie solaire absorbée et pour son transport en des points assez distants, se composant d'un tube conducteur pour le fluide de transport de la chaleur et d'une surface d'absorption, éléments qui constituent ensemble un profilé extrudé à la presse, formé de préférence d'aluminium. De multiples publications sont consacrées à la construction et au mode de fonctionnement de segments de collecteur solaire de ce genre. En ce qui concerne les principes théoriques, on pourra se référer en particulier au périodique "Elektrizitätsverwertung", Zurich, 50ème année, mars 1975, pp. 65 à 72. On trouve par exemple dans le modèle d'utilité allemand nO 7 345 819 la description d'un collecteur solaire ayant les caractéristiques indiquées ci-dessus. L'invention a pour but d'améliorer le segment de collecteur solaire défini dans le préambule, en ce qui concerne son rendement et les possibilités de sa mise en oeuvre dans le domaine du bâtiment. Ce but est atteint d'après l'invention par le fait que la surface d'absorption est constituée par une paroi verticale.qui présente, du côté opposé au tube conducteur approximativement horizontal, une multiplicité de lamelles courbes, placées à distance les unes au-dessus des autres, parallèlement entre elles et au tube conducteur, lamelles qui présentent une section transversale s'amincissant progressivement vers leur bord longitudinal libre, section dont les contours supérieur et inférieur, garnis sélectivement d'une couche de revêtement, correspondent chacun approximativement à une courbe ou à un arc de cercle qui est réalisé de telle manière que tous les rayons réfléchis frappent la lamelle respectivement voisine. Dans ces conditions, il convient que les centres de tous les rayons soient situés sur une verticale commune qui peut être une tangente aux bords longitudinaux libres de toutes les lamelles. Par ailleurs, il est avantageux que la distance verticale entre deux lamelles au niveau de leurs bords longitudinaux libres soit inférieure au plus petit rayon des lamelles. Enfin, il est à conseiller que la hauteur des lamelles corresponde au plus petit rayon de la lamelle arquée. On peut voir l'avantage essentiel du nouveau segment de collecteur solaire dans le fait que ce segment peut non seulement absorber directement l'énergie solaire qui le frappe directement, mais aussi absorber l'énergie solaire réfléchie par les lamelles. Cette capacité d'absorption supplémentaire, qui accroit notablement le rendement du nouveau segment, résulte de la forme de construction particulière décrite ci-dessus des différentes lamelles, forme par laquelle on est assuré que chaque rayon réfléchi par une lamelle frappera la lamelle voisine. Pour pouvoir réunir de manière simple les nouveaux segments en un collecteur solaire, il est avantageux de prévoir à leur partie supérieure une languette horizontale d'assemblage par glissement et, à leur partie inférieure, une rainure horizontale d'assemblage par glissement. De cette manière, les mouvements dûs à la dilatation peuvent être compensés en même temps de manière simple. Un collecteur solaire composé de plusieurs segments peut constituer, de manière avantageuse, un élément d'appui ou de balustrade intégré d'une façade, les tubes conducteurs de chaleur des segments superposés, tubes qui présentent une légère pente alternant à chaque niveau, étant raccordés entre eux à la manière d'un serpentin de sorte qu'il en résulte un flux ascendant d'écoulement de bas en haut. La possibilité de réunir entre eux en un ensemble les segment s individuels avec des inclinaisons différentes par rapport à l'horizontale est offerte de manière simple par les languettes et rainures d'assemblage par glissement dont il a été question ci-dessus. En outre par la disposition mutuelle mentionnée des différents segments, on évite la formation de bulles d'air dans le cas où le fluide de transport de la chaleur est un liquide. La forme de construction du nouveau segment permet une multiple utilisation dans le bâtiment. C'est ainsi par exemple qu'une pose, même approximativement horizontale des segments est possible, par exemple sur un toit plat. En outre, la forme des segments est choisie de sorte qu'ils puissent être dirigés vers le rayonnement solaire, aussi bien par la courbure convexe que par la courbure concave de leurs lamelles. Pour pouvoir utiliser de manière simple le nouveau collecteur solaire sous forme d'élément de façade intégré, il peut être prévu un cadre qui entoure le collecteur solaire et qui est recouvert par une plaque isolante du côté arrière et par une vitre isolante du côté avant. Une forme de réalisation de l'invention choisie à titre d'exemple est représentée en coupe transversale sur les dessins annexés. La figure 1 représente un segment de collecteur solaire. La figure 2 représente, à échelle agrandie, l'extrémité supérieure de ce segment. La figure 3 en représente l'extrémité inférieure. La figure 4 est une vue de dessus d'un collecteur solaire composé de plusieurs segments selon les figures 1, 2 et 3. La figure 5 est une vue en coupe transversale. Le segment de collecteur solaire représenté sur les figures 1 et 2 se compose d'un tube conducteur 1 pour un fluide de transport de la chaleur et d'une surface d'absorption 2. Le tube conducteur et la surface d'absorption constituent ensemble un profilé extrudé à la presse, fait d'aluminium. La surface d'absorption 2 est constituée par une paroi verticale qui présente, du côté opposé au tube conducteur horizontal une multiplicité de lamelles 3 situées à distance les unes audessus des autres, parallèlement entre elles et au tube conducteur 1. Ces lamelles ont une section transversale qui s'amincit progressivement en direction de leur bord longitudinal libre 3a et dont les contours supérieur et inférieur correspondent chacun à une courbe ou un arc de cercle. Dans ces conditions, les centres de tous les rayons rl et r2 des contours supérieurs et inférieurs des lamelles 3 sont situés sur une verticale commune 4. Celle-ci forme une tangente aux bords longitudinaux libres 3a de toutes les lamelles 3.En outre, on peut voir sur le dessin que la distance verticale a entre deux lamelles 3, au niveau des bords longitudinaux libres 3a de celle-ci, est inférieure au plus petit rayon il des lamelles 3. La hauteur h des lamelles correspond au plus petit rayon rl de la lamelle courbe 3. Chaque segment de collecteur solaire comporte une languette horizontale d'assemblage par glissement 5 à sa partie supérieure et une rainure horizontale d'assemblage par glissement 6 à sa partie inférieure. De la sorte, comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, les différents segments peuvent être glissés les uns dans les autres de manière simple pour former un ensemble. Afin d'éviter la formation de bulles d'air en cas d'emploi d'un agent liquide pour le transport de la chaleur, il est avantageux que les différents segments soient emboîtés en un ensemble avec différentes inclinaisons par rapport à l'horizontale, de sorte que les tubes conducteurs 1 des segments superposés présentent une légère pente, alternant à chaque niveau et qu'ils soient raccordés les uns aux autres à la manière d'un serpentin, de telle ma fière qu'il en résulte un flux ascendant d'écoulement de bas en haut. Le collecteur solaire représenté sur les figures 4 et 5 est entouré par un cadre 7 qui est recouvert par une plaque isolante 8 du c6té arrière et par une vitre isolante 9 du côté avant. Un semblable collecteur solaire peut être utilisé en tant qu'élément de façade intégré. REVENDICATIONS 1.- Segment de collecteur solaire pour la conversion énergétique d'énergie solaire absorbée et pour son transport en des points assez distants, se composant d'un tube conducteur pour le fluide de transport de la chaleur et d'une surface d'absorption, éléments qui constituent ensemble un profilé extrudé à la presse, formé de préférence d'aluminium, caractérisé en ce que la surface d'absorption est constituée par une paroi verticale 2 qui présente, du côté opposé au tube conducteur 1 approximativement horizontal, une multiplicité de lamelles courbes 3, placées à distance les unes au-dessus des autres, parallèlement entre elles et au tube conducteur 1, lamelles qui présentent une section liansversale qui s'amincit progressivement vers leur bord longitudinal libre 3a et dont les contours supérieur et inférieur, garnis sélectivement d'une couche de revêtement, correspondent chacun approximativement à une courbe ou à un arc de cercle qui est réalisé de telle manière que tous les rayons réfléchis frappent la lamelle 3 respectivement voisine. 2.- Segment de collecteur solaire selon la revendication l, caractérise en ce que les centres de tous les rayons ri, r2 des contours supérieurs et inférieurs des lamelles 3 sont situés sur une verticale commune 4. 3.- Segment de collecteur solaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que la verticale 4 qui réunit tous les centres des rayons ri, r2 constitue une tangente aux bords longitudinaux libres 3a de toutes les lamelles 3. 4.- Segment de collecteur solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la distance verticale a entre deux lamelles 3 au niveau des bords longitudinaux libres 3a de celles-ci est inférieure au plus petit rayon rI des lamelles 3. 5.- Segment de collecteur solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la hauteur h des lamelles correspond au plus petit rayon rl de la lamelle 3 arquée. 6.- Segment de collecteur solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par une languette horizontale d'assemblage par glissement 5 à sa partie supérieure et par une rainure horizontale d'assemblage par glissement 6 à sa partie inférieure. 7.- Collecteur solaire formé de plusieurs segments selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en de qu'il constitue un élément d'appui ou de balustrade intégré d'une façade, les tubes conducteurs 1, qui présentent une légère pente alternant à chaque niveau, des segments disposés les uns au-dessus des autres étant raccordés entre eux à la manière d'un serpentin, de sorte qu'il en résulte un flux ascendant de l'écoulement de bas en haut. 8.- Collecteur solaire selon la revendication 7, caractérisé par un cadre 7 qui l'entoure et qui est recouvert par une plaque isolante 8 du côté arrière et par une vitre isolante 9 du côté avant.