Brevet FR2308064A1 — publié le 19761112

La présente invention concerne les dispositifs échangeurs de chaleur utilisés pour la récupération d'énergie solaire par é- chauffement d'eau ou autre fluide. À cet effet, il a déjà été proposé d'utiliser des dispositifs essentiellement constitués par des panneaux comportant chacun de multiples canaux de circulation débouchant dans des conduites collectrices prévues le long de deux côtés opposés de chaque panneau. Ceux-ci comportent deux plaques parallèles formant l'une et l'autre de leurs grandes faces et entre lesquelles s'étendent une série de cloisons délimitant les canaux de circulation prévus dans chaque panneau. Ces cloisons sont parallèles entre elles et elles s'étendent perpendiculairement aux deux cotés sur lesquels sont prévues les conduites collectrices amont et aval. Les panneaux de ce genre peuvent être fabriqués facilement de façon industrielle, par exemple par extrusion en matière plastique. Par contre, la réalisation des conduites collectrices et sur tout leur jonction avec les côtés correspondants de chaque panneau soulèvent un certain nombre de problèmes délicats. Dans les dispositifs actuels de ce genre ces conduites sont constituées par des tubes présentant une série de perforations con venablement écartées les unes des autres pour correspondre aux divers canaux du panneau correspondant. Chacune de ces conduites est fixée contre le cbté respectif de ce panneau après avoir écarté les deux bords de celui-ci et les avoir incurvés pour qu'ils puissent épouser en partie le contour d'une telle conduite. Cependant cette opération de conformation est difficile à réaliser et nécessite un outillage coateux. De plus, la réalisation d'une jonction étanche soulève de grandes difficultés. Enfin, il convient que les conduites soient positionnées avec précision pour que leurs perforations correspondent exactement aux différents canaux de circulation. Comme on le comprend aisément, ces différentes difficultés augmentent considérablement le prix de revient des dispositifs de ce genre. C'est pourquoi la présente invention a pour objet un dispositif du même genre, mais qui est conçu de façon à éviter les divers inconvénients exposés ci-dessus. Dans ce but, chacune des conduites collectrices du dispositif selon l'invention est constituée par un tronçon de tube, de longueur supérieure à celle du c8té correspondant du panneau, et présentant une fente longitudinale continue dont les lèvres sont placées à cheval sur l'une et l'autre faces du bord correspondant de celui-ci, une jonction étanche étant assurée entre les lèvres de ce tube et l'une et l'autre faces du panneau par col lause, soudure ou autre moyen approprié.Par ailleurs, il est prévu des embouts tubulaires d'obturation ou de raccordement adaptés à être emboîtés sur les extrémités des conduites collectrices qui font saillie au-delà des bords extraies de chaque panneau. La présente invention a également pour objet un procédé spécialement conçu pour la fabrication des dispositifs de ce genre.Gon- formément à ce procédé, on réalise les deux conduites collectrices à partir de deux tronçons de tube, de diamètre supérieur à l'épaisseur du panneau et de plus grande longueur que le c8té correspondant de celui-ci, et sur lesquels on pratique une fente longitudinale continue de plus petite largeur que l'épaisseur du panneau. Puis, après écartement à force de cette fente, on engage ses lèvres à cheval sur l'une et l'autre faces du bord correspondant du panneau, et on réalise une jonction étanche entre les lèvres de ce tube et l'une et l'autre faces du panneau par collage, soudure, ou autre moyen approprié. Cependant d'autres particularités et avantages du présent procédé de fabrication et du dispositif échangeur de chaleur selon l'invention apparaîtront au cours de la description suivante. Celle ci est donnée an référence au dessin annexé à simple titre indicati; et sur lequel : La figure I est une vue partielle en perspective et en co upe du dis positif échangeur de chaleur selon l'invention; La figure 2 en est une vue en coupe transversale à échelle aifféren te; La figure 3 représente un embout d'obturation destiné à être adapté sur l'extrémité d'une conduite collectrice du présent dispositif; La figure 4 représente le schéma d'une installation de récupération d'énergie solaire susceptible d'être réalisée au moyen de plusieurs dispositifs selon l'invention. Comme déjà indiqué, chacun de ceux-ci est essentiellement constitué par un panneau 1, comportant uné série de canaux de circulation, et par deux conduites collectrices 2 et 3, respectivement amont et aval, prévues le long des côtés sur lesquels débouchent ces canaux. Ceux-ci sont délimités par une série de cloisons 4 prévues entre les deux plaques 5 et 6 qui constituent l'une et l'autre des grandes faces au panneau. Ces cloisons stétendent perpendiculairement aux cotés sur lesquels sont prévues les conduites collectrices 2 et 3. Ce panneau peut être fabriqué de façon industrielle par extrusion en résine synthétique. Cependant ce panneau est fabriqué en couleur foncée, et de préférence en noir, de façon à absorber le maximum de rayons calorifiques lors de son exposition aux rayons so- laires. Conformément à la caractéristique essentielle de l'objet de l'invention, chaqub conduite collectrice 2 et 3 est constituée par un tronçon de tube de-diamètre nettement plus important que l'épais- seur e du panneau 1 et dont la longueur est supérieure à la largeur de celui-ci. On pratique dans chacun de ces tronçons de tube une fente longitudinale 7 qui s'étend sur toute la longueur de celui-ci et dont la largeur est inférieure à l'épaisseur e du panneau 1. Au lieu de pratiquer une fente sur chaque tronçon de tube employé, il est également possible de découper les tronçons utilisés dans un tube comportant lui-même la fente désirée 7. Celui-ci peut du reste être fabriqué initialement avec une telle fente longitudinale sur toute sa longueur. Le tube réalisé pour réaliser les conduites collectrices est fabriqué en un matériau présentant une certaine élasticité, de façon qu'après écartement des lèvres de la fente de ce tube, celui-ci ait tendance à reprendre sa forme initiale. Ainsi ce tube peut avantageusement être fabriqué en chlorure de polyvinyle, en polypropylène ou en polyéthylène. Pour assembler les conduitesoellectrices avec le panneau 1, on place les lèvres de leur fente à cheval sur l'une et l'autre faos des côtés correspondants de celui-ci. A cet effet, on doit écarter momentanément les lèvres de la fente 7, Ear exemple au moyen dtun mandrin d'expansion introduit à l'intérieur de chaque tronçon de tube. Cependant avant mise en place de ce tube, on peut disposer avantageusement sur l'une et l'autre faces des côtés correspondants du panneau, un élément compressible 8 destiné à servir de joint d'é tanchéité. Cet élément peut consister en un ruban en matière plastique fixé par collge ou autre moyen approprié sur l'une et l'autre faces du panneau I. Les deux éléments d'étanenéité ainsi prévus se trouvent donc comprimés par les lèvres du tronçon de tube 2 ou 3 qui tend à reprendre sa forme initiale. Enfin, on procède à la solidarisation définitive du panneau 1 et des deux tronçons de tube par un collage extérieur au moyen de deux cordons 9 en résine synthétique. Ceux-ci complètent par ailleurs l'étanchéité de l'ensemble (voir fig. 2). Dans la forme de réalisation avantageuse représentée aux figs. 1 et 2, il est en plus prévu un revêtement réfléchissant ou une feuille 10 en matière réfléchissante, contre la face inférieure du panneau 1. De plus, une plaque il en matière thermiquement isolante est disposée au-dessous de cette feuille. Cette plaque peut être par exemple en résine synthétique expansée et son épaisseur est telle que sa face inférieure est tangente aux deux conduites collectrices 2 et 3, de sorte que le dispositif ainsi constitué prS sente une face inférieure continue. En raison du fait que chaque tronçon de tube 2 et 3 présente une plus grande longueur que celle des côtés correspondants du panneau 1, les extrémités 12 de chaque conduite collectrice, ou tout au moins l'une de ces extrémités, font saillie par rapport aux ct- tés extrêmes de ce panneau. Bien entendu, la fente 7 s'étend également à l'endroit de chacune de ces extrémités saillantes. Cependant il est par ailleurs prévu des embouts tubulaires d'obturation ou de raccordement adaptés à être emboîtés sur les extrémités saillantes des conduites collectrices. Ainsi ces embouts assurent en même temps l'obturation de la partie de la fente 7 qui s'étend sur les extrémités correspondantes de ces conduites. La figure 1 représente un tel embout 13 permettant de procéder au raccordement d'une canalisation sur l'une des extrémités saillantes 12 d'une conduite collectrice 3. Le diamètre inférieur de cet embout est sensiblement égal au diamètre extérieur de cette conduite et il est fixé en place sur l'extrémité 12 par collage ou soudure de façon à réaliser une jonction étanche. Or cet embout est destiné à recevoir une canalisation de circulation, de préférence une canalisation en matière souple qui peut être fixée en place par des colliers de serrage ou autres moyens de ligature, une ou plusieurs gorges annulaires 14 étant à cet effet ménagées sur chaque embout 13. a plus de ces embouts de raccordement, il est prévu des embouts d'obturation 15 (voir fig. 3) destinés à être adaptés sur les extrémités 12 des conduites collectrices 2 et 3 lorsque celles ci doivent être fermes. En effet il est prévu deux types différents de panneaux sus ceptibles d'être combinés entre eux pour réaliser des installations plus ou moins importantes. En l'occurrence, il est prévu un premier type de panneaux 1 dont les conduites collectrices 2 et 3 sont toutes deux pourvues à leurs extrémités d'embouts de raccordement 13 ouverts en bout, et un second type de panneaux la ou lb dont l'une des conduites collectrices comporte à l'une de ses extrémités un embout d'obturation 15. Les deux panneaux 1 a et I b sont destinés à être placés aux extrémités d'une série de panneaux 1, comme représenté sur la fig. 4. Les conduites collectrices de ces panneaux sont alors reliées par des raccords 16 disposés à cheval sur les embouts 13. Cependant les conduites collectrices opposées des deux panneaux extr8mes sont elles-mêmes reliées par d'autres raccords 16, d'une part à une conduite 17 d'alimentation en eau ou autre fluide, et d'autre part à une conduite de reprise 18. il est ainsi possible de réaliser des installations plus ou moins importantes en assemblant un nombre approprié de panneaux. Les dispositifs de panneaux selon l'invention ont l'avantage de présenter un prix de revient particulièrement réduit du fait du mode de réalisation de leurs conduites collectrices, et du procédé d'assemblage de celles-ci avec les panneaux correspondants. Cependant ces dispositifs ont également l'avantage de pouvoir être assemblés très facilement les uns aux autres. Par ailleurs leur fabrication en résine synthétique évite les inconvénients observés sur les installations réalisées à partir de canalisations métalliques. En effet, ces dispositifs sont absolument insensibles aux agents chimiques et ils peuvent être aisément détartrés à l'aide de tous produits appropriés. Comme déjà indiqué, ces dispositifs sont essentiellement destinés à permettre la récupération de l'énergie solaire par échauffement d'un circuit d'eau. Ces dispositifs peuvent alors être installés au sol ou sur une terrasse ou en tout autre lieu approprié. Lien entendu, ils ne sont pas limités au seul exemple de réalisation décrit précédemment à simple titre indicatif. ainsi la section des conduites collectrices pourrait être de forme différente, par exemple de forme ovale ou polygonale. La structure des panneaux pourrait elle-même être modifiée. REVENDICATIONS 1.- Dispositif échangeur de chaleur pour la récupération d'éner gie solaire par échauffement d'eau ou autre fluide, du type constitué par un panneau comportant de multiples canaux de circulation débouchant dans des conduites collectrices prévues le long de deux côtés opposés de celui-ci, ce dispositif étant caractérisé en ce que - chaque conduite collectrice est constituée par un tronçon de tube, de diamètre supérieur à l'épaisseur du panneau et de plus grande longueur que le côté correspondant du panneau et présentant une fente longitudinale continue dont les lè vres sont placées à cheval sur l'une et l'autre faces du bord correspondant de celui-ci, une jonction étanche étant réalisée entre les lèvres de ce tube et l'une et l'autre faces du panneau par collage, soudure, ou autre moyen appro prié, - cependant qu'il est par ailleurs prévu des embouts tubulai res d'obturation ou de raccordement adaptés à être emboîtés sur les extrémités des conduites collectrices qui font sail lie au-delà des bords extrêmes de chaque panneau. 2.- Un dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' un joint compressible d'étanchéité est interposé entre chacune des faces du panneau et la lèvre correspondante de chaque con duite collectrice. 3.- Un dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un revêtement réfléchissant, ou une feuille d'un matériau réfléchissant, est placé contre la face inférieure du panneau et une plaque de matériau isolant est disposée au-dessous. 4.- Procédé de fabrication d'un dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise les deux conduites col lectrices à partir de deux tronçons de tube, de diamètre su périeur à l'épaisseur du panneau et de plus grande longueur que le côté correspondant de celui-ci,et sur lesquels on pra tique une fente longitudinale continue de plus petite largeur que l'épaisseur du panneau et, après écartement à force de cette fente, on engage ses lèvres à cheval sur l'une et l'au tre faces du bord correspondant du panneau, puis on réalise une jonction étanche entre les lèvres de ce tube et l'une et l'autre faces du panneau par collage, soudure, ou autre moyen approprie.