Brevet FR2356096A1 — publié le 19780120

La présente invention concerne des réchauffeurs solaires Pour que leur fonctionnement soit efficace, les réchauffeurs solaires doivent nécessairement comporter un moyen efficace d'absorption de la chaleur rayonnée par le soleil et un moyen efficace de transmission de la chaleur absorbée à l'eau ou autre liquide qui les traverse. L'invention vise principalement à satisfaire la seconde de ces deux conditions. Les réchauffeurs solaires construits selon l'invention présentent un certain nombre de caractéristiques nouvelles dont chacune peut etre utilisée, soit séparément, soit, de préférence, en combinaison. Sous un de ses aspects, l'invention consiste en un panneau réchauffeur solaire comportant une paire de tubes collecteurs espacés, reliés l'un à l'autre par une pluralité de tubes de circulation parallèles, eux-mêmes reliés entre eux par une feuille métallique qui s'étend en travers du panneau et entoure une partie de la surface de chaque tube de circulation, ladite feuille étant maintenue en contact intime av-ec chaque tube de circulation par la pression exercée par des parties d'une matière isolante engagées avec un ajustement serré entre les tubes de circulation adjacents. Les parties de matière isolante peuvent être des bandes séparées enfoncées avec un ajustement serré entre les tubes de circulation adjacents ou des parties en saillie formées sur une ou plusieurs feuilles de matière isolante dont chacune s'étend sur une pluralité de tubes de circulation adjacents et est munie de rainures ou autres évidements similaires formant un ajustement serré sur les tubes de circulation associés et la feuille métallique appliquée autour de ces derniers. Dans certains cas, des clips, faits par exemple de matière plastique extrudée, peuvent être utilisés pour maintenir la feuille métallique en contact avec les tubes de circulation à intervalles avant le montage de la matière isolante. Les clips peuvent ensuite, soit être laissés en place, soit enlevés, au choix. Dans une variante de réalisation, les clips peuvent être utilisés pour fixer la feuille métallique aux conduites de circulation sur toute la longueur de ces derniers. On a déjà proposé d' utiliser un agencement de ce type dans lequel les clips entourent plus de 1800 de la circonférence des tubes de sorte que la feuille métallique est en contact avec j5 environ de la surface de chaque tube. Un tel agencement présente l'inconvénient que la largeur des parties de feuille qui s'étendent entre les clips sur les conduites adjacentes est supérieuigà la distance qui sépare ces dernières et, comme la feuille-métallique ne peut s'étirer, les conduites de circulation sont tirées l'une vers l'autre et déformées lors de la mise en place des clips. Sous un autre de ses aspects, l'invention consiste donc en un panneau réchauffeur solaire comportant une paire de tubes collecteurs espacés, reliés l'un à l'autre par des tubes de circulation parallèles, une feuille métallique qui s'étend entre les tubes de circulation et autour d'une partie de-la surface de chacun d'eux, la feuille étant maintenue en contact avec chaque tube de circulation par un clip apte à être monté sur le tube et sur la feuille qui l'entoure, ledit clip ayant des faces internes parallèles de sorte que la feuille métallique n'entoure pas plus de 50% de la surface de chaque tube de circulation et les parties feuille qui s'étendent entre les tubes adjacents ayant une lar-geur égale à la distance entre ces derniers. Une autre caractéristique avantageuse de la présente invention réside dans une manière préférée de relier les tubes collecteurs aux tubes de circulation. Cet assemblage est en effet réalisé au moyen de trous à entrée évasée formés avec déformation de matière dans la paroi des tubes collecteurs et dans lesquels sont engagées les extrémités des tubes de circulation, l'évase- ment de chaque trou servant à loger la matière d'apport utilisée pour le brasage des tubes et la déformation de matière autour des trous créant sur la face interne des tubes collecteurs des saillies qui produisent des turbulences dans l'eau ou autre liquide circulant dans les tubes. Cet aspect de l'invention est avantageux dans d'autres situations où des tubes de circulation de liquides doivent être assemblés à angles droits ou éventuellement sous d'autres angles. En conséquence, sous un autre aspect, l'invention consiste donc en un système de circulation pour liquides comportant un tube collecteur et une pluralité de tubes de dérivation raccordés par brasage ou tout autre procédé convenable à des évidements évasés formés dans le tube collecteur, les dits évasements formant suFla face interne de ce dernier des saillies qui contribuent à la turbulence du courant de liquide qui y circule. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce réchauffeur-: Fig. 1 est une vue en perspective d'une batterie de tubes utilisée dans la construction d'un panneau réchauffeur solaire; Fig. 2 est une vue en coupe transversale d'une forme d' exécution du panneau selon l'invention; Fig. 3 est une vue en coupe transversale d'une deuxième forme d'exécution; Fig. 4 est une vue en coupe transversale d'une troisième forme d'exécution du panneau; Fig. 5 est une vue en perspective du raccordement entre un tube collecteur et un tube de circulation du panneau selon 1' invention;; Fig. 6 est une vue en coupe correspondant a fig. 5 Le panneau réchauffeur solaire représenté dans les figures Comporte une paire de tubes collecteurs parallèles et espacés 2, reliés l'un a l'autre par une pluralité de tubes de circulations 6, qui sont parallèles entre eux et s'étendent transversalement aux tubes collecteurs. Une feuille de cuivre mince 1 s'étend autour de chacun des tubes de circulation 6 et entre eux; elle forme une surface capable d'absorber la chaleur solaire. Dam la pratique, l'ensemble est supporté par un bâti isolé convenable, la surface formée par les tubes de circulation et la feuille qui s'étend entre eux étant tournée vers le haut de façon a recevoir la chaleur solaire à travers la face supérieure du bâti, qui est vitrée. La face du panneau tournée vers le haut est généralement peinte en noir mat de façon a augmenter l'absorption de la chaleur. Pour assurer une conduction satisfaisante de la chaleur depuis la feuille de cuivre jusqu'aux tubes de circulation, il est nécessaire que la première soit maintenue en contact intime avec ces derniers. La fig. 2 montre une construction de panneau solaire qui permet d'obtenir un tel contact. Dans cette figure, les tubes de circulation sont désignés par 6 et la feuille de cuivre par 7. Comme on peut le voir, la feuille est appliquée autourde tous les tubes de circulation, l'un après l'autre, et toutes les parties de feuille qui s'étendent entre les tubes se trouvent approximativement dans un même plan.Des bandes 8 d'une matière isolante sont insérées dans les intervalles entre les tubes de circulation et elles sont dimensionnées de façon à s'y engager avec un ajustement serré, de sorte que la pression exercée aux chants latéraux des bandes isolantes 8 presse la feuille de cuivre en contact intime avec les tubes de circulation 6 associés Une forte feuille 2 de matière isolante est placée sous la feuille de cuivre 7 de façon que les bandes 8 soient aussi maintenues en place par serrage entre les feuilles 7 et 2. L'ensemble est ensuite placé dans un bâti support dont le fond et les parois latérales sont isolés, tandis que sa face. supérieure est vitrée de manière à permettre aux rayons solaires d'atteindre la surface absorbante forméepar la feuille de cuivre et les parties nues des tubes de circulation 6. La fig. 3 représente une variante de réalisation de panneau dans laquelle les bandes 8 et la feuille 9 de matière isolante de la forme d'exécution précédente sont combinées en une seule feuille 10, dont la face supérieure présente une série de rainures lOB dans lesquelles viennent s'engager avec un ajustement serré les tubes de circulation 6 et la feuille de cuivre 7 qui les entoure. Les parties 10A de la feuille 10 qui saillent entre tubes de circulation exercent sur les parties de la feuille de cuivre qui entourent ces derniers une pression qui les maintient en contact intime avec les dits tubes. La construction qui vient A d'entre décrite est logée dans un ba ti support analogue à celui décrit en référence a la fig. 2. La fig. 4 représente une autre forme d'exécution dans laquelle la feuille de cuivre 7 est maintenue en contact avec les tubes de circulation 6 aumoyen de clips 12 en matière plastique extrudée. La section des clips 12 a la forme générale d'un U et les faces internes des ailes de cette section sont parallèles entre elles. Lorsqu'on enfonce les clips sur les tubes, ils appliquent la feuille de cuivre 7 autour de ces derniers et établissent ainsi le contact intime nécessaire. Du fait que les ailes des clips sont parallèles entre elles, la distance "x" entre les parois adjacentes de deux clips consécutifs est égale à la distance qui sépare deux tubes de circulation voisins, de sorte que lorsque les clips sont mis en place ils n'ont pas tendance à déplacer les tubes.Les espaces libres entre les faces externes des ailes adjacentes des clips con sécutifs peuvent être occupés, soit par des bandes isolantes sur la face arrière desquelles est appliquée une feuille épaisse s6parée de matière isolante comme le montre la fig. 4, soit par des parties en saillie dlune feuille unique de matière isolante du type de celle représentée à la fig. 2, l'ensemble étant monté dans un bâti approprié analogue a celui qui a été décrit. Les fig. 5 et 6 illustrent la manière dont les tubes collecteurs 5 sont raccordés aux extrémités des tubes de circulation 6. Ce raccordement s'effectue par brasage et les tubes collecteurs 5 sont munis de trous 15 ménagés au fond d'évasements 16. Lors du perçage des trous à entrée évasée, des arêtes 17 tournées vers l'intérieur sont formées autour des trous et ces arêtes, avec les évasements des trous, forment des saillies sur la face interne des tubes collecteurs 5, saillies qui contribuent à rendre turbulent l'écoulement de l'eau ou autre liquide circulant dans les dits tubes. Les évasements 16 reçoivent aussi la matière dlapport 18 utilisée pour les brasures d'assemblage des tubes col lecteurs 2 et des tubes de circulation 6. Cette construction permet â la fois d'obtenir un raccordement propre et une amélioration de la transmission de la chaleur au liquide circurant dans le système en raison de la turbulence qu'elle crée dans lsécoule- ment de celui-ci. On comprendra que le mode de raccordement qui vient d' être décrit est applicable aussi à des appareils fort divers dans lesquels des tubes collecteurs et des tubes de circulation ou de dérivation doivent être assemblés et où un écoulement turbulent dans les tubes collecteurs peut être avantageux. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution qui viennent d'être décrites à titre d'exemples seulement; elle en embrasse, au contraire, toutes les formes d'exécution. - REVENDICATIONS 1. - Panneau réchauffeur solaire, caractérisé en ce qu' il comporte une paire de tubes collecteurs espacés, reliés l'un a l'autre par une pluralité de tubes de circulation parallèles, euxmêmes reliés entre eux par une feuille métallique qui s'étend en travers du panneau et entoure une partie de la surface de chaque tube de circulation, ladite feuille étant maintenue en contact intime avec chaque tube de circulation par la pression exercée par des parties d'une matière isolante engagées avec un ajustement serré entre les tubes de circulation adjacents. 2.- Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de matière isolante sont des bandes séparées enfoncées avec un ajustement serré entre les tubes de circulation adjacents. 3.- Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de matière isolante sont des parties en saillie formées sur une ou plusieurs feuilles de matière isolante dont chacune s'étend sur une pluralité de tubes de circulation adjacents et est munie de rainures ou autres évidements similaires formant un ajustement serré sur les tubes de circulation associés et la feuille métallique appliquée autour de ces derniers. 4.- Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des clips sont utilisés pour maintenir la feuille métallique en contact avec les tubes de circulation Ü intervalles le long de ceux-ci, avant le montage de la matière isolante entre les dits tubes. 5.- Panneau selon la revendication i, caractérisé en ce que les clips sont en matière plastique extrudée. 6.- Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 31 caractérisé en ce que des clips sont prévus pour maintenir la feuille métallique en contact avec les tubes de circulation, à intervalles le long de ceux-ci. 7.- Panneau selon l'une quelconque des revendications ? à 3, caractérisé en ce que des clips sont prévus pour maintenir la feuille métallique en contact avec les tubes de circulation sur toute la longueur de ces derniers. 8.- Panneau réchauffeur solaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des trous à entrée évasée sont formés avec déformation de matière dans la paroi des tubes collecteurs , dans lesquels sont engagées les ex trémités des tubes de circulation, l'évasement de chaque trou servant à loger la matière d'apport utilisée pour le brasage au moyen duquel les tubes sont assemblés, tandis que la déformation. de matière autour des trous crée sur la face interne des tubes collecteurs des saillies qui produisent des turbulences dans l'eau ou autre liquide circulant dans les dits tubes. 9. - Panneau réthauffeur solaire, caractérisé en ce qu'il comporte une paire de tubes collecteurs, espacés l'un de l'autre, reliés l'un à l'autre par des tubes de circulation parallèles, une feuille métallique qui s'étend entre les tubes de circulation et autour d'une partie de la surface de chacun d'eux, la feuille étant vaintanue en contact avec chaque tube de circulation par un clip apte à être monté sur le tube et sur la feuille qui l'entoure, le dit clip ayant des faces internes parallèles de sorte que la feuille métallique n'entoure pas plus de 50% de la surface de chaque tube de circulation et les parties de feuille qui s'étendent entre les tubes adjacents ayant une largeur égale à la distance entre ces derniers.