Brevet FR2362346A1 — publié le 19780317

Les appareils pour l'utilisation de la chaleur solaire comportent habituellement des panneaux solaires qui, placés sur un toit, comprennent un compartiment plat dans lequel circule de l'eau à chauffer, la paroi dudit compartiment tournée vers le ciel jouant le roule de corps noir pour absorber la chaleur provenant du rayonnement solaire, le compartiment étant protégé par un ou plusieurs vitrages afin de diminuer les pertes de chaleur par convexion et réaliser l'effet de serre. De tels panneaux solaires sont pratiquement inutilisables en dehors de la période d'été. Ils ont sur les toitures un effet disgracieux qui en limite la diffusion. L'appareil selon l'invention est caractérisé par ce fait qu'on applique un corps tel que celui utilisé dans les réfrigérateurs pour tirer parti de son changement d'état en tant que fluide chauffé par la paroi dont l'autre face reçoit l'action du soleil. La température de ladite paroi peut alors être suffisamment basse pour que les pertes par convexion deviennent nulles et également les pertes par rayonnement de la paroi noire. On peut ainsi tirer parti de l'appareil non seulement en période d'été mais également en période de demi-saison et meme d'hiver. Dans les périodes d'hiver, la vapeur sortant de l'évapora- teur à parois noires passe dans un compresseur et le circuit comprend alors un détendeur à l'amont de l'évaporateur. La vapeur résultant du chauffage solaire est condense dans un serpentin logé dans un ballon ou analogue contenant l'eau à réchauffer. L'invention vise également un panneau de toiture qui comprend, en dehors d'éléments de toiture comme des bardeaux, par exemple en feutre bituminé, formant la face apparente du panneau, un évaporateur de fluide sous-jacent monté sur un bloc isolant. Un tel panneau peut faire partie d'une toiture exécutée en lesdits éléments de toiture et le toit a alors l'aspect d'un toit habituel. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma d'un appareil - la figure 2 est une vue schématique, en coupe, à grande échelle ; et - la figure 3 est une vue en plan correspondante. L'appareil selon l'invention comprend un dispositif évaporateur 11 avec un serpentin 12 obtenu, comme dans les installations frigorifiques, par l'application l'une contre l'autre de deux plaques 13 et 14 à cannelures 15 et 16 limitant le conduit 17 en forme de serpentin. La plaque externe 13 reçoit une couche noire 18, par exemple de peinture. Elle est supportée par un bloc 19 en matériau isolant comportant une rainure 21 logeant la cannelure 16, la cannelure 15 étant ainsi en saillie par rapport à la face supérieure 22 du bloc isolant. Le bloc 19 portant le conduit 17 peut être surmonté par des bardeaux, par exemple en feutre bituminé, 23, comme utilisés pour la construction de nombreuses toitures. I1 s'intègre alors sans difficulté à des panneaux de toiture 24 comprenant un support 25 et des bardeaux, par exemple en feutre bituminé, 26. Le dispositif évaporateur 11 est relié par son entrée 27 à la sortie 28 d'un circuit 29 provenant d'un détendeur 30 et qui comprend un clapet de retenue 31. ta sortie 32 du serpentin 17 est reliée par un circuit 33 à l'entrée 34 d'un compresseur 35 dont la sortie 36 est reliée à l'entrée 37 d'un condenseur 38 logé dans un échangeur comme un ballon 39 avec une canalisation d'entrée 40 et une canalisation dessertie 41. La sortie 42 du condenseur 38 aboutit à un réservoir 43 dans lequel plonge l'extrémité 44 d'une tubulure 45 parvenant au détendeur 30. Le fonctionnement est le suivant En hiver, le fluide dans l'évaporateur 11, par exemple du réfrigérant R12, est à une température de l'ordre de OOC et la pression est de l'ordre de 3,08 bars. Par passage dans le compresseur 35, la pression est élevée à 9,6 bars et la température du gaz dans la canalisation 36 est de l'ordre de 400C. L'eau qui pénètre dans le ballon 39 par l'entrée 40 est chauffée et sort à environ 350C par la tubulure 41. Le fluide à 9,6 bars qui est présent dans la canalisation 45 se détend dans le détendeur 30 jusqu'à une pression de 3,08 bars et le cycle recommence après passage dans l'évaporateur 11. Dans une forme de réalisation, un bulbe 51 ou capteur analogue est placé à la sortie 33 et sert par une transmission 52 à régler le détendeur 30 pour maintenir un bon fonctionnement malgré les conditions variables d'utilisation et d'isolation. Une communication 53 peut être établie entre la sortie 33 et le détendeur pour une égalisation de pression éventuelle. La température, de l'ordre de 0GC, de la paroi noire que constitue la face externe de la plaque 18, rend inutile la protection par un vitrage. Le rayonnement de ladite paroi-est très faible. Dans une forme de réalisation, adaptant l'installation à la période d'été, un circuit de by-pass 61 est prévu entre l'entrée 34 du compresseur 35 et la sortie 36. Cette dérivation est contrO- lée par une vanne électromagnétique 62. Dans le même but, un circuit de by-pass 63 est prévu entre l'entrée 45 du détendeur 30 et sa sortie 29. Le circuit 63 comprend une vanne -électromagnétique 64 et une pompe 65. En été, où la température du fluide dans l'évaporateur peut atteindre 450C, on ouvre les vannes 62 et 64 et le compresseur 35 n'est pas alimenté. Dans le cas où le ballon 39 serait placé à la partie supérieure de l'installation, la pompe 65 pourrait être supprimée. -REVENDICATIONS 1. Appareil de chauffage par l'énergie solaire, notamment pour le chauffage d'eau, comprenant un conduit de circulation de fluide dont une paroi est propre à absorber 1'6anergie solaire, caractérisé par l'application d'un fluide comme le réfrigérant R12 pour la circulation dans ledit conduit. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit à paroi noire fait partie d'un circuit à condenseur, le serpentin-de condensation étant logé dans un échangeur comme un ballon ou analogue d'eau à chauffer. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un compresseur est interposé entre le conduit à paroi noire et l'échangeur, et en ce qu'un détendeur est prévu entre ledit échangeur et ledit conduit. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'action du détendeur est ajustable à partir du fluide sortant de l'évaporateur. 5. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une canalisation d'égalisation de pression entre la sortie de l'évaporateur et le détendeur. 6. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de by-pass du compresseur commandé par une vanne. 7. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de by-pass du détendeur commandé par une vanne. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit de by-pass du détendeur comprend une pompe. 9. Dispositif à conduit à paroi noire faisant partie d'un appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un serpentin du type de ceux utilisés dans le compartiment de congélation d'un réfrigérateur. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'évaporateur est fixé sur un support isolant. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'évaporateur est surmonté par un élément de toiture. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément de toiture est du type à bardeaux,par exemple en feutre bituminé.