Brevet FR2305697A1 — publié le 19761022

La présente invention a pour objet des perfectionnements aux capteurs d'énergie solaire utilisés notamment pour le chauf fage de l'eau destinée à tous usages. I1 existe déjà de tels capteurs, comportant, disposée dans une capacité de surface relativement grande, une cellule parcourue par de l'eau, accomplissant un cycle au cours duquel elle cède les calories recueillies à des appareils d'utilisation.Cette capacité contient successivement, en partant de l'extérieur, une vitre transparente, un espace d'air, la cellule formee de deux parois métalliques définissant un espace de faible epaisseur où circule l-'-eau- et un calorifuge tel que de la laine de verre séparant et isolant=la cellule du fond de la capacité. I1 a été constaté par le présent inventeur que la manière dont est aménagé l'espace existant entre la vitre transparente et la cellule influe sur le rendement du capteur, d'une part en ce que la direction de l'influx lumineux peut n'être pas perpendi cula1re à la surface de la cellule et d'autre part, si son épais seur-est trop faible (pertes par conduction) ou trop grande (pertes par convexion).La presente invention a pour but d'aménager cet espace en vue de capter le maximum d'energie thermique apportée par-les radiations qui atteignent l'appareil. -Le capteur suivant la présente invention est caractérisé par-=le fait qu'entre la vitre et la cellule l'espace est, sur au moins une partie de sa hauteur, cloisonné par des parois s'étendant en direction sensiblement perpendiculaire à la vitre. Notamment, ce cloisonnement peut affecter la forme d'alvéoles juxtaposes.- De préférence, l'épaisseur de l'espace ainsi cloisonné entre -la -vitre et la- cellule est compriselentre 20 millimètres et 40 milli mètres, les meilleurs rendements observés correspondant à une épaisseur de 28millimetres à 32 millimètres. Le cloisonnement peut, notamment, etre supporte par un cadre fixé aux parois du bac capteur et placé entre la vitre qu'il soutient et les bords de la cellule qui peut se dilater librement. D'autres particularités complémentaires seront indiquées ci après à l'occasion de la description de diverses formes de réalisa- tion de l'invention, données à titre d'exemples et représentées aux dessins, dans lesquels La figure 1 est une vue partielle en coupe d'un capteur sui vant un plan perpendiculaire à la vitre; Les figures 2 à 6 sont diverses vues en plan de la structure alvéolaire; et la figure 7 est une vue en coupe verticale suivant la ligne VII-VII de la figure 6. En se reportant à la figure 1, on voit que le capteur comporte, ainsi qu'il est connu, un bac ou coquille 1, en toute matière appropriee, par exemple en une matière plastique, dans lequel à une certaine distance au-dessous d'-une vitre 3 est disposée la cellule 6, constituée de deux tôles métalliques entre lesquelles l'eau circule, la tôle supérieure comportant un revêtement 18 qui lui donne les qualités d'un corps noir. Conformément à l'invention, on dispose dans l'espace, entre la cellule 6 et la vitre 3, un cloisonnement ou corps alvéolaire 4 qui s'étend sur la plus grande partie de la hauteur de cet espace et est constitue d'une multiplicité de cloisons 14 sensiblement perpendiculaire à la vitre 3.Ces cloisons sont faites en toute matière appropriée; on peut notamment les établir en un métal ayant une surface réfléchissante, ou encore en matière plastique translucide ou transparente. Ces alvéoles peuvent affecter des formes diverses et présenter des structures très variées sans sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi qu'ils peuvent être formés d'éléments ondules (figure2) par des espaces hexagonaux en nid d'abeille (figure 3) par des cylindres juxtaposés (figure 4) ou par des cloisons imbriquées (figure 7) définissant une répartition en triangles (figure 5) ou en carrés (figure 6). On remarquera que le corps alvéolaire 4 ainsi etabli d'une part assure par réflexions sur les cloisons 14 l'impact sur la cellule 6 des radiations plus ou moins obliques, et d'autre part empêche, ou tout au moins réduit dans de très fortes protections, les mouvements de convexion de l'air se trouvant entre la vitre 3 et la cellule 4. Par ailleurs, il est interessant de donner à l'espace 4 -la hauteur la p-lus favorable à la suppression des pertes de cal on ries et par conduction et par convexion cette hauteur est, de préférence, comprise entre 20 millimètres et 40 millimètres et il est préconise de la choisir entre 28 millimètres et 32 millimètres. Le corps alvéolaire, dans l'exemple de realisation de la figure 1, est monté dans le bac 1 au moyen d'un cadre, qui suit intérieurement tout le pourtour du bac, et qui a, en coupe, la forme d'un U. Ce cadre qui peut être en aluminium reçoit intérieurement entre ses deux branches la structure alvéolaire. Il est supporté par le bac 1 et la cornière 13, sur lesquels il est fixé au moyen de boulons 15 qui traversent ce cadre, des écrans isolants 19, le bac 1 et la cornière 13 et qui sont serrés par des écrous 16. Le corps alvéolaire 4 repose sur l'aile inférieure du cadre 5 et non sur la cellule 6; le bord 17 de la cellule dont le corps repose sur les garnitures isolantes 20 du fond du bac, s'insère librement sous cette aile inférieure du cadre 5. La vitre 3 repose sur la branche supérieure du cadre 'par un joint élastique 2; de ce fait, l'espace entre le corps alvéolaire et la vitre peut être réduit à l'epaisseur de l'aile supérieure du cadre et du joint et etre ainsi assez faible pour supprimer toute convexion nuisible. L'étanchéité entre la vitre et la cornière 13, ainsi que le bac 1 est assurée par un joint complémentaire avec retour 1. Ainsi, grâce au cadre 5, le cadre alvéolaire se trouve suspendu entre la vitre 3 et la cellule 6, les conditions et avantages suivants se trouvant respectés - a vitre 3 repose simplement sur lraile supérieure du cadre 5 par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité élastique 2; - L'étanchéité entre la vitre et la paroi latérale du bac est assurée par les retours des joints 1 et 2; et ces dispositions permettent en même temps la libre dilatation de la vitre 3; - La distance entre le corps alvéolaire et la vitre est fixée avec une suffisante exactitude à la quantité voulue; - La cellule 6 qui est simplement posée sur le matelas isolant 7 et dont les bords sont insérés, sans lien avec lui sous le cadre 5, peut se dilater librement, - Le corps alvéolaire étant supporté par le cadre 5 et non par la cellule, les dilatations de celle ci ne risquent pas de produire la détérioration ou l'usure du revêtement noir de sa paroi supérieure. - REVENOIC-IDS 1.- Capteur d'énergie solaire comportant, disposée dans un bac, une cellule absorbante placée au-dessous d'une vitre transparente, caractérisé par le fait qu'entre la vitre et la cellule l'espace est, sur au moins une partie de sa hauteur, cloisonné par des parois s'étendant en direction sensiblement perpendiculaire à la vitre. 2.- Capteur suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que ce cloisonnement a la forme d'alvéoles juxtaposés.- 3.- Capteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que I1 épaisseur de l'espace ainsi cloisonné entre la vitre et la cellule est comprise entre 20 millimètres et 40 millimètres, les meilleurs rendements observés correspondant à une épaisseur de 28 millimetres a 32 millimètres-. 4.- Capteur suivant 11 une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que les parois du cloisonnement sont en métal ayant une surface réfléchissante. 5.- Capteur suivant ltune quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que les parois du cloisonnement sont en matière transparente ou translucide.- 6.- Capteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que le cloisonnement est supporté par un cadre fixé aux parois du bac capteur et placé entre la vitre qutil soutient et les bords de la cellule qui peut se dilater librement. 7.- Capteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que le corps alvéolaire repose sur l'aile inférieure de son cadre support. 8.- Capteur suivant l'une-quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé par le fait que la cellule repose sur la garniture isolante du fond du bac, le bord de cette cellule s'insérant sans contrainte sous le cadre support du corps alvéolaire, ce qui permet les libres dilatations de la cellule 9.- Capteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à R caractérisé par le fait que le cadre-support du corps alvéolaire est supporté par les parois du bac par fixation au moyen de boulons et écrous. - 10.- Capteur suivant llune quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé par le fait que la vitre repose sur le cadre-support du corps alvéolaire, avec joint élastique d'étanchéité interposé,,-