Brevet FR2390687A1 — publié le 19781208

L'invention est relative à un capteur ou collecteur dténsse solaire comportant deux plaques reliées l'une à l'autre qui déterminent entre elles un canal qui s'étend suivant un trajet sinueux, entre l'entrée et la sortie, contre la surface des plaques. On a déjà proposé de réaliser un capteur d'énergie solaire, à passage forcé du fluide à réchauffer, avec des plaques de tôle embouties, qui sont ensuite reliées. Ce mode de réalisation est cependant coûteux. L'invention a pour but de fournir un capteur du genre en question tel qu'il puisse être fabriqué simplement et à bas prix. Pour la fabrication d'un tel capteur d'énergie solaire, les plaques de tôle coupées aux dimensions voulues peuvent être placées lune sur l'autre ; elles sont reliées l'une à l'autre, avantageusement par soudure du type à galets ou rouleaux, le long de leur bords et du trajet à réaliser les plaques sont ensuite déformées de manière à présenter- des zones bombées, par introduction d'eau sous pression ou d'air comprimé, de manière à réaliser les canaux. Le mode de réalisation de l'invention permet une fabrication extraordinairement simple et bon marché par rapport à la solution nécessitant un outil d'emboutissage de réalisation coûteuse et qui ne peut servir que pour un nombre limité d'opérations d'emboutissage. En prévoyant une configuration plus large des canaux d'écoulement, il peut être avantageux, pour des motifs statiques, de relier les deux plaques, dans la région des canaux, par des points de soudure, afin d'assurer une liaison supplémentaire de telle sorte que lors de l'opération de déformation pour obtenir le bombé des plaques, une liaison suffisamment résistante soit réalisée. Le dessin qui suit illustre un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 de ce dessin est une vue en plan d'un collecteur conforme à l'invention. La figure 2 est une coupe A-A fig. 1. La figure 3 montre un autre mode de réalisation. A la figure 1 on a désigné par 1 une plaque de tôle rectangulaire qui repose sur une plaque de tôle 1' de mêmes dimensions. Les deux plaques sont reliées intimement l'une à l'autre le long de leurs bords par soudure type à rouleaux ou galets en 2 on désigne le cordon de soudure. Des cordons de soudure 3 s'étendent sur la surface des plaques. Les cordons 3 sont également obtenus par soudure au rouleau et sont disposés de façon telle que le fluide traversant le collecteur doit emprunter une ligne de parcours en forme de serpent entre l'entrée 4 et la sortie 5. Les canaux formés entre les cordons de soudure 2 et 3 occupent pratiquement toute la surface des plaques de telle sorte que l'eau traversant le collecteur balaie toute la surface du collecteur. Après avoir relié les plaques 1 et 1 par les cordons de soudure 2 et 3 on prévoit au niveau des canaux des points de soudure 6 qui relient également l'une à l'autre les plaques 1 et 1'. Ces points de soudure sont prévus de préférence en direction longitudinale des canaux ou le long de la direction d'écoulement les uns après les autres à des distances déterminées. En fonction de la largeur des canaux on pourra prévoir une ou aussi plusieurs lignes de points de soudure. Dans le cas du mode de réalisation représenté on a prévu deux lignes de points 6 de soudure dans la région d'une section de canaux. Une fois qu'on a relié l'une à l'autre de cette façon les plaques 1 et 1', on crée à l'intérieur du collecteur, au moyen d'air comprimé ou au moyen d'un liquide sous pression une pression telle que les deux plaques, dans les régions où elles ne sont pas reliées l'une à l'autre,s'éloignent l'une de l'autre et affectent une forme bombée comme montré fig. 2. Pour limiter la déformation convexe et pour faire en sorte qu'elle soit régulière sur toute la surface du collecteur on prévoit de part et d'autre des plaques 1 et 1 des surfaces d'appui 7 montrées schématiquement à la figure 2. L'importance de la déformation convexe des plaques 1 et 1 et par conséquent le volume du collecteur ou, en d'autres termes, la section de passage des canaux peuvent être réglés par réglage de la distance des surfaces 7. Dans le cas du mode de réalisation de la figure 3, les cordons de soudure délimitant les canaux de. circulation sont disposés parallèlement les uns aux autres de façon telle que pour des raisons statiques, il est possible de renoncer à des points de soudure entre ces cordons, étant donné que les cordons de soudure résistent tout seuls aux contraintes qui se présentent lors de la déformation convexe. Lorsque les canaux sont plus larges,comme montré fig. 1,il peut être nécessaire pour des raisons statiques de prévoir un certain nombre de points de soudure 6 supplémentaires. Les points de soudure 6 favorisent un écoulement turbulent de l'eau traversant le collecteur, ce qui favorise la transmission de chaleur. Cette réalisation est particulièrement appropriée pour les collecteurs de grande surface alors que, pour les collecteurs de surface moindre, on prévoit le mode de réalisation selon fig. 3. Les tubulures d'entrée et de sortie 4 et 5 peuvent être disposées de telle sorte qu'elles sont situées sensiblement dans le plan des plaques comme montré fig. 1 et 2. Lors de la fabrication, on peut disposer une tubulure entre les deux plaques, puis reliée à c1es-ci par soudure. De préférence, la tubulure aura une forme appropriée pour faciliter son introduction entre les deux plaques. Il est toutefois également possible de disposer les tubulures d'entrée et de sortie perpendiculairement au plan des plaques comme montré fig. 3 schématiquement. On peut alors prévoir un trou sur ces plaques contre lequel on fixe la tubulure par soudure. La constitution du collecteur conforme à l'invention est avantageuse de beaucoup de points de vue. Ainsi, il est possible de prévoir des plaques de tôle de dimensions et configurations des plus variées sans qu'il en résulte des modifications importantes en ce qui concerne l'installation de fabrication. De façon simple, on peut prévoir l'adaptation du collecteur à des dimensions prédéterminées ; par exemple, on peut prévoir également des contours différents de la forme rectangulaire, par exemple un contour triangulaire ou arrondi, les cordons de soudure 3 étant disposés de façon telle que l'écoulement du fluide est imposé sur toute la surface du collecteur. De cette façon, il est possible d'exploiter des surfaces qui diffèrent de la forme rectangulaire habituelle du collecteur. Le processus de soudure lors de la fabrication du collecteur est très simple étant donné qu'il s'agit de souder uniquement des surfaces planes. La peinture est aussi très simple à appliquer. La matière utilisée pour la fabrication du capteur d'énergie est, généralement, de l'acier. On peut, cependant, utiliser de l'acier inoxydable sans que le processus de fabrication soit modifié. Les capteurs, en acier inoxydable, sont particulièrement appropriés pour ie chauffage des piscines à air libre. L'eau rendue corrosive par divers additifs peut circuler directement à travers le capteur de telle sorte que l'on peut renoncer à un échangeur de chaleur, généralement prévu entre l'eau de la piscine et l'eau de chauffage qui parcourt le capteur. On peut prévoir des épaisseurs diverses pour les plaques de tôle ; le bombé obtenu par déformation, comme décrit précédemment, peut être limité par la mise en place de deux plaques de serrage et/ou par la pression admise dans les canaux. D'une manière générale, l'invention procure des possibilités de réalisation très larges à des coûts réduits. Les cordons de soudure peuvent être réalisés à l'aide d'un masque de même que les points de soudure, pour autant qu'ils soient prévus ; le masque utilisé pour les points de soudure est réalisé en liaison avec le masque précédent. REVENDICATIONS 1. Capteur d'énergie solaire comportant deux plaques reliées l'une à l'autre, qui déterminent entre elles un canal qui s'étend suivant un trajet sinueux, entre l'entrée et la sortie, contre la surface des plaques, caractérisé par le fait que les plaques (1, 1') sont reliées lune à l'autre par au moins un cordon de soudure (2, 3) pour assurer la fermeture étanche suivant les bords et pour réaliser les trajets qui séparent l'une de l'autre les sections du canal et que les plaques sont déformées, de manière à devenir bombées entre les zones de liaison, par une pression de fluide. 2. Capteur d'énergie solaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux plaques sont reliées, dans la région des canaux, par des points de soudure, afin d'assurer une liaison supplémentaire de telle sorte que lors de l'opération de déformation pour obtenir le bombé des plaques, une liaison suffisamment résistante soit réalisée. 3. Capteur énergie solaire selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les points de soudure sont prévus suivant la direction longitudinale des canaux. 4. Capteur d'énergie solaire selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que plusieurs lignes de soudure sont prévues. 5. Capteur d'énergie solaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les plaques sont en acier, notamment en acier inoxydable. 6. Procédé de fabrication d'un capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on place l'une sur l'autre deux plaques de tôle coupées aux dimensions voulues ; qu'on relie l'une à l'autre ces plaques par soudure, notamment du type à galets ou rouleaux, le long de leur bord et du trajet de fluide à réaliser, et qu'on déforme ensuite ces plaques de manière à créer des zones bombées par introduction d'un fluide sous pression, notamment de l'eau sous pression ou de l'air comprimé, de manière à réaliser les canaux. 7. Procédé de fabrication d'un capteur selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'on prévoit, de part et d'autre des plaques, des surfaces d'appui pour limiter la déformation convexe et pour faire en sorte qu'elle soit régulière sur toute la surface du collecteur.