Brevet FR2308065A1 — publié le 19761112

La prèsente invention concerne les appareils destinés au chauffage de liquide et plus particulièrement de l'eau pour tous usages, à partir de l'ènergie solaire. Par expérience, on sait que le rayonnement solaire a la propriètè de transmettre intégralement son énergie sur un corps, quel que soit la température de celui-ci et la température ambiante. Dans les appareils connus de ce genre, le ballon d'accumulation est positionné verticalement et la surface périphérique de l'échangeur en contact avec l'eau froide est très réduite. L'échangeur se révèle disproportionné en rapport du ballon d'accumulation. De plus, les appareils actuels sont très encombra nts et nècessitent un long montage complexe chez le destinataire enfin, ils permettent difficilement le montage en série ou parallèle. L'appareil suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Celui-ci en effet, a un faible encombrement de par sa conception compacte. I1 peut se loger facilement derrière une haie ou sur une terrasse exposée au soleil ou sur consoles scellées au mur. L'appareil objet de l'invention comporte une cellule rèceptrice constituée par deux feuilles de métal 3 parallèles et séparées par un lèger espace de 4 à 5 mm ; ces feuilles en métal sont réunies par tout moyen connu par l'intermédiaire de cales ; lesdites feuilles peuvent provenir de métaux divers tels que l'acier galvanisé, cuivre, laiton et aluminium. Sur la partie basse et haute de la cellule rèceptrice un passage de forme cylindrique est aménagé de façon à faciliter la circulation des liquides et permettre k ment des canalisations allant vers l'échangeur. L'épaisseur du film du liquide est réglée par l'écartement des deux feuilles en métal. Cet écartement est fonction de l'épaisseur des cales fixées entre lesdites feuilles. Le panneau ainsi constitué est fixé sur un châssis et recouvert d'une ou plusieurs plaques de verre Z.La face de la cellule rèceptrice exposée au soleil est recouverte d'une peinture noire mate afin d'ab sorber le maximum d'énergie solaire. L'isolation du panneau est assurée en partie inférieure par une plaque 4 de polyèthylène ou laine de verre de forte épaisseur ou toute autre matière de caractéristiques techniques équivalentes, en partie supérieure par la couche d'air située entre les plaques de verre et les feuilles en métal de la cellule réceptrice. Un petit vase d'expension 1 est relié à la partie supérieure de la canalisation permettant de récupérer les eits de dilatation du liquide du circuit. Le liquide de la cellule rèceptrice peutfre de l'eau avec antigel ou tout autre liquide à haut pouvoir de transmission calorifique. Dans la partie inférieure de l'appareil se trouve un échangeur linéaire horizontal 5, ce dernier comporte un circulateur 9. Ledit échangeur est constitué en tube acier ou cuivre ou inoxydable. I1 a l'avantage d'être de construction facile et de permettre de très faibles pertes de charges. La disposition dudit échangeur dans la partie inférieur du ballon horizontal permet un échange maximum de calories. Les liquides chauds s'accumulent dans la partie supérieure du ballon et ledit échangeur linéaire placé horizontalement sur toute la longueur du ballon est toujours baigné par le liquide le plus froid ce qui permet de récupérer la totalité des calories captées de façon rationnelle par rapport au système présent. Le ballon est constitué par un cylindre horizontal 8 en tole d'acier galvanisé ou inoxydable.Ledit ballon est entièrement calorifugé à la laine de verre 14 ou autres isolants afin d'éviter toutes déperditions. Un circulateur 9 de très faible puissance est incorporé dans le circuit récepteur échangeur. 1l est commandé par un thermostat 6 situé sur la partie supérieure du récepteur, ce qui permet une circulation dès que les rayons solaires sont captés par ce dernier. Cet accélérateur arrete la circulation dès que la température descend au-dessous du seuil choisi sur le termostat du récepteur. Une résistance électrique 11 d'appoint est placée dans le ballon d'accumulation. Elle a pour but de maintenir le liquide à une température déterminée pendant les périodes de pluie ou de temps couvert prolongé. Ladite résistance est également commandée par thermostat 12 situé dansla partie supérieure du ballon.L'utilisateur déterminera la puissance de ladite résistance par la plage de réglage du thermostat . La position horizontale du ballon d'accumulation et la conception de la cellule réceptrice permettent un montage monobloc en usine, peu encombrant et une installation rapide chez le destinataire. L'appareil est entouré de parois isolant du froid et repose sur un socle préfabriqué. Les assemblages et réglages sont supprimés lors de la mise en place chez l'utilisateur. Seuls les circuits d'arrivée et de départ des liquides froids 10 et chauds 13 et l'alimentation électrique sont à raccorder. Suivant une réalisation préférentielle de l'invention la conception compacte et la conception monobloc de l'appareil permettent un montage en série ou parallèle afin d'augmenter la capacité de production d'eau chaude. Suivant une autre réalisation de l'invention on peut remplacer l'échangeur de grand diamètre par plusieurs échangeurs de diamètre infèrieur. Selon une variation de l'invention, l'appareil peut être réalisé sans circulateur. L'appareil peut être également utilisé sans source d'énergie électrique. Suivant une autre réalisation la cellule rèceptrice peut être placée séparée de l'ensemble ballon et échangeur ceci pour ne pas charger les toits ou terrasses e,t garder à l'intérieur le ballon de façon à le prèserver des intempéries et réduire les déperditions calorifiques. Le dessin annexé illustre à titre d'exemple un mode de réalisation de l'appareil conforme à la prèsente invention. Tel qu'il est reprèsenté l'appareil comporte une cellule rèceptrice qui absorbe l'énergie solaire. Les feuilles de métal 3 transmettent les calories au fluide contenu dans le circuit primaire (cellule rèceptrice et échangeur). La température du fluide ou liquide dudit circuit s'èlève et met le circulateur 9 en route grace au contact du thermostat 6 de la cellule rèceptrice. L'veau passe dans l'échangeur 5 et ce dernier transmet les calories au liquide froid 7 sur toute la longueur de la partie inférieure du ballon d'accumulation 8. L'appareil objet de l'invention est plus particulièrement destiné pour chauffer liteau à usage domestique, pour le chauffage dans les maisons individuelles ou collectives, immeubles, camping, et dans les exploitations rurales et industrielles. REVENDICATIONS 10) Appareil destiné au chauffage de liquide et plus particulièrement de l'eau à partir de l'ènergie solaire, cette dernière est captée par une cellule rèceptrice qui transmet ladite ènergie à un liquide conduit jusqu'à un échangeur, caractérisé en ce que l'échangeur est linéaire horizontal et traverse le ballon d'accumulation horizontal dans sa partie inférieure sur toute sa longueur ; l'ensemble de l'appareil est monobloc. 2") Appareil destiné au chauffage de liquide et plus particulièrement de l'eau à partir de l'énergie solaire selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ballon accumulateur est disposé horizontalement et est parfaitement calorifugé à la laine de verre ou autres isolants, ledit ballon est traversé sur toute sa longueur dans sa partie basse par un échangeur linéaire hori zontal. 30) Appareil destiné au chauffage de liquide et plus particulièrement de l'eau à partir de l'énergie solaire selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cellule rèceptrice est teinte de couleur noire mate ou par tout autre matière de caractéristiques équivalentes afin d'absorber le maximum d'éner gie solaire. La cellule rèceptrice est isolée du froid en sa partie inférieure par une épaisseur de laine de verre ou par tout autre matière de caractéristiques équivalentes. 4 ) Appareil destiné au chauffage de liquide et plus particulièrement de l'eau selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'échangeur linéaire horizontal traverse le ballon dans la partie la plus froide sur toute sa longueur. L'échangeur transmet ainsi les calories de façon rationnelle et totale. On peut remplacer l'échangeur unitaire par de multiples petite échangeur s. 50) Appareil destiné au chauffage de liquide et plus particulièrement de l'eau selon la revendication 2 caractérisé en ce que la position horizontale du ballon d'accumulation et la conception de la cellule réceptrice permettent un montage monobloc en usine. L'appareil est entouré de parois isolant du froid et repose sur un socle attenant préfabriqué. 6 ) Appareil destiné au chauffage de liquide et plus particulièrement de l'eau à partir de l'énergie solaire selon la revendication 5 caractérisé en ce que sa conception monobloc permet une utilisation en série ou parallèle. 70) Appareil destiné au chauffage de liquide et plus particulièrement de à partir de l'énergie solaire selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'échangeur peut être en cuivre ou inoxydable ou tout autre matière de caractéristiques technologiques équivalentes et peut comporter un circulateur. 8*) Appareil destiné au chauffage de liquide et plus particulièrement de l'eau à partir de l'énergie solaire selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ballon accumulateur comporte une résistance électrique d'appoint, cette dernière sera régulée par un thermostat placé dans la partie supérieure dudit ballon. 90) Appareil destiné au chauffage de liquide et plus particulièrement de l'veau à partir de l'énergie solaire selon la revendication 3 caractérisé en ce que la cellule réceptrice faite en feuilles de métal, comporte en sa partie supérieure un thermostat qui commande le fonctionnement du circulateur.