Brevet FR2348449A1 — publié le 19771110

L'invention concerne les installations de chauffage solaire par la réalisation d'une structure capable de pièger efficacement les rayons solaires qui la frappent et par la d'obtenir un rendement calorifique maximum. Dans les structures connues les rayons solaires traversent une paroi transparente et viennent frapper une surface de chauffe le plus souvent peinte en noir pour éviter le plus possible la réflection et empêcher les pertes par rayonnement réfléchi. Cependant, dans ces structures, on ne peut éviter complètement ces pertes par rayonnement qui retraverse la paroi frontale transparente. Le but de l'invention est de réaliser une structure piege qui annule presque complètement les pertes par rayonnement aussi bien réfléchi qu'émis par le corps noir chauffé. L'invention a donc pour objet une structure de chauffage solaire comportant une paroi extérieure transparente derrière laquelle est placée une masse pouvant accumuler les calories avec une circulation de fluide qui s'échauffe au contact de cette masse, caractérisée en ce que derrière la paroi transparente est placée une structure en nid d'abeilles ou alvéolaire-dont les alvéoles sont sensiblement perpendiculaires a la peroi transp ente. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit! faite en référence au dessin annexé. Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnés qu'a titre d'exemple indicatif et nullement limitatif. Sur ce dessin - la figure I est une coupe axiale d'une structure selon l'invention, - la figure 2 est une coupe partielle montrant une variante de la structure selon l'invention. Selon l'invention représentée au dessin, la structure solaire a une forme pyramidale, par exemple par assemblage de panneauxtransparents triangulaires. Chaque panneau est composé d'une paroi 1 transparente extérieure derrière laquelle est disposée une structure 2 en nid d'abeilles supportée par une deuxième paroi-3 trans parente, les alvéoles du nid d'abeilles étant perpendiculaires aux parois 1 et 3 qui sont parallèles. Ces parois sont en verre trempé ou similaire pour résister a l'échauffement. Cet ensemble de panneau est fixé dans une embase 4 polygonale, montée de façon thermiquement isolée sur une cuve 5 enterrée, cuve réalisée en matière calorifuge, tel un béton alvéolaire avec un revêtement 6 intérieur hydrofuge. Cette cuve contient une masse 7 en brique ou béton réfractaire supportée par un lit 8 de gravier remplissant le fond de la cuve. Cette masse 7, de forme pyramidale ou conique correspondant à celle des panneaux transparents, est espacée de ceux-ci pour laisser un espace 9 de circulation d'air. Sur cette masse réfractaire est pratiquée une rainure 10 en spirale dans laquelle est logé un serpentin 11 parcouru par un fluide liquide ou gazeux. La surface réfractaire et le serpentin sont pourvus d'un revêtement noir absorbant les rayons lumineux. L'air circulant dans l'espace 9 pénètre par des ouvertures 12 périphériques munies de clapets 13, une partie de l'air rentrant étant envoyé entre la paroi extérieure et la structure en nid d'abeilles par un ou plusieurs conduits 14. L'air chauffé ressortant au sommet de la pyramide par des conduits 15 débouchant dans l'espace 9- se mélange a l'air chaud de l'espace 9 qui est aspiré par une cheminée 16 centrale pratiquée dans la matière réfractaire, cheminée débouchant latéralement pour raccordement à un circuit de chauffage. Les conduits 17 et 18 d'alimentation et de retour du serpentin passent également par cette cheminée. Ce nid d'abeilles disposé derrière la paroi transparente est le véritable piège à rayonnement solaire. En effet, les rayons incidents se réfléchissent plusieurs fois sur les parois des alvéoles du nid d'abeilles et un rapport préférentiel entre la hauteur H du nid d'abeilles et le diamètre d de l'alvéole est de H = 6 soit une hauteur de 6 cm pour un d diamètre de 1 cm. Avec de telles dimensions un espace 9 d'épais- seur sensiblement égale à 3 cm semble convenable pour obtenir le meilleur rendement. A la figure 2, on a représenté une variante dans laquelle la structure 2 en nid d'abeilles repose directement sur la masse réfractaire 7, la paroi 3 ayant été supprimée. Pour permettre une circulation d'air, on pratique dans ce cas une saignée 19 en spirale qui débite à une ouverture 12 d'entrée d'air et se termine à la cheminée centrale. Pour profiter au maximum de l'ensoleillement, l'axe de la pyramide est incliné d'environ 30 par rapport à la verticale vers le sud si le dispositif est installé dans l'hémis- phère nord. Cette inclinaison conjointe à la forme pyramidale permet d'avoir toute la journée une des faces de la pyramide dirigée sensiblement perpendiculairement aux rayons solaires. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation représentées.et décrites en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre, la forme de la structure peut en particulier être hémisphérique ou plane. REVENDICATIONS 1. Structure de chauffage solaire comportant une paroi extérieure transparente derrière laquelle est placée une masse pouvant accumuler les calories avec une circulation de fluide qui s'échauffe au contact de cette masse, caractérise en ce que derribre la paroi transparente est placée une structure en nid d'abeill dont les alvéoles sont sensiblement perpendiculaires à la paroi transparente. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure en nid d'abeilles est placée entre la paroi transparente extérieure et une deuxième paroi transparente. 3. Structure selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la paroi transparente est en forme de pyramide. 4. Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que la masse est en matière réfractaire de forme conique et un serpentin en spirale est placé dans une rainure correspondante pratiquée sur la surface conique, le serpentin étant parcouru par un fluide. 5. Structure selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une cheminée centrale est pratiquée dans la masse réfractaire, le retour du serpentin passant par cette cheminée qui sert de sortie a l'air chauffé qui entre par une ou plusieurs ouvertures à clapet ménagées a la périphérie entre la masse et la structure à nid d'abeilles. 6. Structure selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un circuit d'air est ménagé entre le nid d'abeilles et la paroi transparente extérieure. 7. Structure solaire selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que la masse réfractaire est placée sur un lit de gravier dans une cuve en matière thermiquement isolante, l'axe de la pyramide étant incliné en direction du sud de 309 environ par rapport à la verticale.