Brevet FR2353813A1 — publié le 19771230

L'invention porte sur des elements longs constituant de randes tuiles imperméables, portant les surcharges de vent et de neige et contenant une plaque métallique creuse destinée à la circulation d'un liquide, placé et protégé de manière à absorber le maximum d'énergie solaire; lesdites grandes tuiles constituent un pan du toit d'un batiment ou même les parois de tamponnement extérieur, tournées au sud. 1e côt( exposé au soleil de l'élément creux de cuivre ou de tôle étampée d'aluminium ou autre est peint en noir opaque pour absorber le maximum d'anergie solaire et est protégé, vers l'extérieur, par une ou plusieurs plaques de verre incassable, tandis que vers l'intérieur du bâtiment tous les éléments comportent un panneau de matériau isolant thermique, comme par exemple de la résine phénolique expansée ou autres, mais en tous cas à pouvoir calorifuge très élevé, inaltérable avec le temps et ininflammable. Le collecteur objet de l'invention est également caractérisé par lé fait que les éléments formant le toit ou les parois verticales sont constitués d'un corps en forme de boîte, métallique ou non, avec des renforcements latéraux de paroi résistants aux surcharges formant, au moment du montage de deux éléments voisins, un petit canal couvre-joint étanche et assurant ainsi la protection contre les intempéries. Ces éléments pouvant être montés côte à côte, verticalement, constituent également un tamponnement extérieur à haut pouvoir d'isolation thermique, imperméable, préfabriqué, et pouvant servir de collecteur solaire même sur les bâtiments des régions du nord. La rigidité du panneau d'isolant thermique permet d'obtenir des collecteurs, même de tres grande largeur, avec une structure minimale, métallique ou non, toujours portante; on obtient ainsi un collecteur solaire simple, léger et économique, pouvant recueillir et emmagasiner l'énergie solaire destinée par exemple au chauffage des habitations. La fig. 1 représente la vue de c8té et en coupe d'un élément collecteur de la chaleur-solaire; la fig. 2 représente la vue en perspective, et partiellement en coupe, dudit élément; la fig. 3 représente la coupe transversale des détails d'une paroi résistante de l'élément, de l'isolant thermique et du corps creux pour la lame liquide; la fig. 4 représente la vue en coupe d'un bord du corps creux; la fig. 5 représente en deux vues différentes une variante pour le petit canal couvre-joint avec montage à agrafes sur les parois; la fig. 6 montre comment accrocher le collecteur pour le fixer aux poutres d'un toit. Be collecteur de chaleur solaire est essentiellement constitué d'un corps en forme de boite dont les dimensions pourraient par exemple eAzre les suivantes: 3 mètres de longueur et 0,50 mètres de largeur; il comporte également deux renforcements latéraux a servant de bords pour la paroi en tôle profilée, bords qui sont montés sur les deux petits bords b; la base du corps comporte de chaque c8té les ailes en tôle c (figures 1 et 3) sur lesquelles est placé un panneau rigide d en matériau ignifuge, par exemple en résine phénolique expansée ou autres, et dont toutes les faces sont ou non revêtues d'une mince couche d'aluminium ou d'un autre matériau. Sur ce fond d ignifuge et inaltérable avec le temps, on place le collecteur de chaleur solaire e (fig. 3) constitué d'un élément creux plat en tôle de cuivre, d'aluminium ou autre, pouvant servir de conteneur pour le liquide chauffé par le soleil, et dont les bords lonçs latéraux k ont une forme tubulaire. La tôle de l'élément e est enduite d'une couche de peinture noir opaque sur le côté tourné vers l'extérieur de l'élément, c?estàdire vers le soleil, de manière à absorber une quantité maximum de chaleur qui sera ensuite communiquée à la lame de liquide dont la circulation sera assurée sous l'effet de la chaleur. Au-dessus de l'élément e, à une distance d'environ 2,5, on pose sur les ailes supérieures des profilés f (figures 2-3-5), une plaque g' de verre, dont la caractéristique sera de pouvoir réfléchir les rayons infrarouges de la face tournée vers le bas, c'est-à-dire en direction de l'élément collecteur e. Enfin, pour assurer la fermeture transparente du collecteur solaire objet de l'invention, et à une distance de 2 cm environ du verre g', on applique sur les ailzs de l'autre profilé n une deuxième plaque g de verre également incassable, complétant ainsi le collecteur du côté exposé au soleil. Pour assurer ia protection contre les intempéries, on a plat cue le long du périmetre & verre g un cordon h (figures 2-3-5) continue de stic de scellement qui est pressé et tenu bien en place par le petit canal métallique couvre-joint i, cessin-^ de manière à ouvoir s'accrocher aux bords 4 des renforcements latéraux a voisins, pour chaque couple de collecteurs ainsi constitués. La forme dudit petit canal i (rig. 3) peut être prévue de maniére à pouvoir, par exemple, s'accrocher aux bords 1 des renforcements latéraux a, pour que ''assemblage puisse se faire par montage à agrafe en exerçant une pression sur le petit canal, suivant le sens de la flèche x. Pour fixer les grandes tuiles collecteurs, par exemple aux poutres m du toit dont l'écartement est d'environ 1 m, on prévoir dans la partie inférieure des renforcements a de chaque élément, un certain nombre de fentes o (figures 3-6) dans lesquelles, au moment du montage du collecteur, par exemple pour un toit, on introduit un certain nombre de crochets p qui, tendus dans le sens indiqué par la flèche y , sont fixés aux poutres pour en assurer un ancrage parfait. Comme indiqué en pointillé à la fig. 3, on prévoit d'appliquer entre les renforcements plats a de deux collecteurs voisins une plaque o de matériau ignifuge servant à empêcher toute dispersion de chaleur le long des différentes paires Le renforcements métalliques. De même, des bandes u seront appliquées le long des bords k de tous les éléments creux e contenant le liquide devant être chauffé. L'une des variantes de montage du petit canal couvre-joint sur les tôles de renforcement a est représentée à la figure 4: les renforcements a se terminent en haut par un bord écarté r et par un rebord en forme de petit cordon t, tandis que le petit canal couvre-joint s contient deux petits bords dentés auxquels les rebords en forme de petit cordon t pourront s'accrocher. Ainsi il suffira, immédiatement après avoir appliqué les cordons d'étanchéité h, de poser et de presser dans le sens indiqué par la flèche le petit canal couvre-joint s pour que les petits cordons t s'enclenchent sur ses bords dentés assurant ainsi l'ancrage du couvre-joint. La face intérieure du collecteur peut être complétée par un revêtement v (fig. 3) d'une épaisseur d'environ 2 cm, consti tué d'un panneau de copeaux comprimés ou de tout autre matériau analogue, servant d'écran thermique pour éviter que la chaleur passe de la couche d à l'intérieur de l'habitation et aussi dans un souci de décoration en cas d'usage privé. Il est en outre prévu de réaliser le bâti a-b du collecteur objet de l'invention, même en utilisant des planches de bois correctement assemblées et enduites d'une couche de peinture résistante, soit pour éviter les ponts thermiques le long des renforcements a, soit pour faciliter le montage des collecteurs. Avec les éléments collecteurs solaires objet de l'invention et ci-dessus décrits, qui constituent intégralement les pans de couverture imperméable des toits ou les parois verticales extérieures donnant au sud, on obtient un toit et des murs à haut pouvoir calorifuge; de plus, l'isolation sonore des habitations est améliorée grâce au coefficient d'absorption des bruits très élevé de la surface intérieure des panneaux de résine phénolique expansée, ce qui constitue une qualité particulièrement appréciée aussi pour les salles de classe. Comme indiqué, la charpente du toit nécessaire pour supporter les éléments collecteurs décrits est réduite au minimum, car on pourra placer les poutres m avec un écartement d'un mètre environ grâce aux grandes dimensions et à la légèreté des éléments, ce qui permet bien entendu de faire d'importantes économies. lors de l'exécution des éléments collecteurs solaires objet de l'invention, des modifications pourront entre apportées aux différentes pièces sans pour autant que le principe même de l'invention ne soit trahi, à savoir que lesdits éléments sont constitués d'un corps en forme de boite, métallique ou non, de grandes longueur et largeur, dont le fond est constitué d'une plaque rigide de résine phénolique expansée ou d'un autre matériau similaire, à pouvoir ignifuge très élevé, recouverte d'un élément creux plat ou autre similaire parcouru par le liquide qui absorbe la chaleur solaire; collecteurs montes les uns à côté des autres, de manière étanche et fermés par une plaque de verre incassable, et résistants meme aux surcharges du toit. Toute variante l'exécution rentrera dans le cadre de la présente invention. ShVESDIGATIONS 1 - Collecteur solaire composé de grandes tuiles isolées et portantes, constituant le pan du toit ou les murs verticaux extérieurs, caractérisé en ce qu'il est formé d'un large bâti portant en forme de boite, métallique ou non, ayant au fond un panneau rigide à pouvoir ignifuge très élevé de résine phénoli cue expansée ou d'un autre matériau -similaire, inaltérable et incombustible, sur lequel est placé un collecteur de chaleur so laire constitué d'un élément creux et plat de tôle étampée noircie contenant un liquide absorbant les radiations solaires et destiné au chauffage des habitations, les grandes tuiles constituant les pans du toit et les murs verticaux extérieurs. 2 - Collecteur solaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps en forme de boite de la grande tuile est ferme dans le haut par deux plaques de verre incassables, dont le dernier est étanche à l'eau, au moyen d'un couvrejoint en forme de petit canal monté à agrafe sur toutes les paires de renforcements latéraux du bati; plaques de verre qui tout en laissant passer les radiations solaires, retiennent a l'intérieur de la grande tuile les rayons infrarouges réfléchis par l'élément noirci et chaud. 3 - Collecteur solaire selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le panneau rigide à haut pouvoir calorifuge constituant le fond des tuiles collecteurs et qui n'est posé que sur les bords du corps en forme de boite a un pouvoir d'absorption des bruits très élevé en raison de la nature même du matériau et qu'il peut être revêtu d'un panneau de copeaux ou autres servant d'écran thermique pour éviter la dispersion de la chaleur accumulée dans le panneau calorifuge et de décoration intérieure du collecteur.