Brevet FR2385996A1 — publié le 19781027

La présente.invention concerne un capteur solaire plan à effet de serre. On connaît dà divers modes de réalisation de capteur s solaires à effet de serre. Les capteurs connus ne donnent pas toute satisfaction car ils sont généralement encombrants ,7 chers et ils ont un faible rendement La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un capteur de conception particulièrement simple et de très faible épaisseur, mais qui assure toutefois un effet de serre particulièrement efficace. A cet effet ce capteur solaire plan à effet de serre est caractérisd en ce qu'il comporte un cadre en travers duquel s'étend, du cté extérieur, un film de matière plastique et, du côté intérieur, un absorbeur plan comprenant une pluralité de canaux collecteurs parcourus par un fluide caloporteur , le cadre étant formé de profilés présentant, du côtd intérieur, une section droite en U ouvert vers l'intérieur du cadre et dans laquelle est emboité, d'une manière étanche, l'absorbeur plan dont les canaux debouchent ainsi dans le fond du U du profilé, et, du côtk extérieur} des moyens pour maintenir le film de matière plastique tendu parallèlement à l'absorbeur plan. Le capteur solaire suivant l'invention a une très faible épaisseur et il stintégre parfaitement sur un toit. I1 peut etre fabriqué en différentes couleurs. Il est parfaitement plan ainsi bien au niveau d'un capteur déterminé que de la liaison entre plusieurs capteurs adjacents. Le film de matière plastique tendu à llexterieur du cadre de chaque capteur isole à l'intérieur une lame d'air. Ce film de matière plastique plie mais ne rompt pas sous l'effet d'une charge,tile que par exemple une masse de neige. Comme dans une réalisation pratique ltépaisseur de la lame d'air du capteur cèst-à-dire la distance entre le film de matière plastique extérieur et l'absorbeur, est inférieure à 10mm, la charge extérieure vient très vite en appui sur le corps du capteur formé par l'absorbeur. Le film de matière plastique subit une flèche maxille de 10 mm par exemple et revient dans sa position initiale des que la charge a disparue (fonte de la neige), quand le capteur est installé à l'horizontal e. Lorsque le capteur suivant l'invention est monté incliné par rapport à lthorizontale, il ne retient pas la neige car il est parfaitement plan et sans relief sur sa face extérieure. Les liaisons mécanique et hydraulique entre deux capteurs adjacents et l'effet de serre sont assurés par un seul et même profilé qui constitue le cadre du capteur. La planéité des capteurs, leurs fixations invisibles, ltétanchéSté parfaite des capteurs eux-memeset des liaisons entre capteurs font que ceux-ci peuvent s'installer comme couverture de toit. Les dilatations sont rattrapées par un profilé de liaison élastique monté entre les capteurs adjacents et qui absorbe ces dilatations. Ce profils de liaison règle l'écartement entre les capteurs pour recevoir les organes de fixation et un mastic d'étanchéSté qui permet de finir la pose des capteurs en obtenant une surface parfaitement plane tout en restant compressible. Les capteurs adjacents sont reliés entre eux par des raccords de liaison hydraulique très simplesdans leur mode de raccordement et n'exigeant aucun outillage. Les capteurs suivant l'invention sont réversibles, ils peuvent etre utilisés notamment comme échangeurs et comme plafonds, par exemple dans des installations d'élevage de bovins, afin de tempérer l'eau d'alimentation Enfin le prix de revient des capteurs est très réduit du fait de la conception particulièrement simple de ceux-ci. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en réfdrence au dessin annexe qui est une vue en coupe verticale de deux capteurs solaires plans à effet de serre suivant l'invention, raccordés entre eux par un dispositif de liaison hydraulique. Sur le dessin sont représentés deux capteurs solaires plans 1, 2 adjacents l'un à l'autre et utilisant un effet de serre. Ces deux capteurs étant identiques, on ne décrira en détail que l'un d'entre eux à savoir le capteur gauche 1. Ce capteur comprend essentiellement un cadre extérieur, par exemple de forme rectangulaire, lequel est constitué de profilés 3 formant le pourtour du capteur. En travers du cadre formé par les profilés 3 s'8tendent d'une part, du cté extérieur, un film de matière plastique 4 et d'autre part, du c8té intérieur, un absorbeur plan 5 comportant une pluralité de canaux collecteurs parcourus par un fluide caloporteur, par exemple de l'eau Le profilé 3 présente, du côté intérieur, une section droite en U ouvert vers l'intérieur du cadre et qui est définie par deux ailes supérieure 6 et inférieure 7 relises entre elles par une me 8. Dans cette partie de section droite en U du profilé 3 s'engage la partie marginale de l'absorbeur plan 5.Au-dessus de la partie à section droite en U 6, 7, 8 le profilé 3 est pourvu de moyenspermettant de maintenir le film de matière plastique 4 tendu parallèlement à l'absorbeur plan 5. Ces moyens peuvent comportér par exemple un profilé en U constitué de deux ailes verticales 9, Il et d'une ame inférieure horizontale 12 constituant un élément femelle dans lequel s'emboîte un élément m le complémentaire 13 à section droite en U ouverte vers le bas. Le film de matière plastique 4, préalablement tendu, se trouve coincé entre le profilé male 13 et le profilé femelle 9, 11, -12. Le profile 3 composant le cadre du capteur solaire présente Bgalement dans la partie inférieure de sa face externe, c'est-à-dire en dessous de l'aile externe 11, une gorge 14, par exemple à section droite en T dans laquelle est engagée une extrémité d'un profilé de liaison 15 à section droite en I. Ce profilé de liaison 15 sXétend horizontalement entre les gorges en T 14 des deux profilés adjacents 1 et 2, pour assembler ceux-ci en un seul et meme ensemble. Le profilé de liaison 15 est percé, à des intervalles appzopriés,detrous à travers lesquels passent des organes de fixation verticaux 16 estinés à assurer la liaison des capteurs 1, 2 avec le toit sur lequel ces capteurs sont montés. Les organes de fixation 16 peuvent être constitué , par exemple, par des vis à bois comme il est représenté sur le dessin. L'intervalle délimité au-dessus du profilé de liaison 15, entre les ailes externes 11 des profilés 3 des deux capteurs adjacents 1, 2,est rempli d'une masse de mastic d'étanchétté 17. De ce fait la surface supérieure de l'ensemble des capteurs 1, 2 est parfaitement plane et ne présente aucune solution de continutté. On voit d'après la description qui précède que les capteurs 1 et 2 sont parfaitement plats et peuvent s'int6grer parfaitement sur un toit. Par ailleurs ils ont une très faible épaisseur, la distance entre le film plastique extérieur 4 et l'absorbeur plan 5 étant par exemple de 10mm. Le volume délimité entre le film de matière plastique extérieur 4, le profilé périphérique 3, et l'absorbeur plan 5 constituant le fond du capteur est rempli d'air produisant l'effet de serre. Du fait de la faible épaisseur de la lame d'air ainsi emprisonnée, le film plastique extérieur peut plier sous l'effet d'une charge (masse de neige par exemple) vient sans se rompre. Le film extérieur 4 / très vite en appui sur l'absorbeur plan 5 qui n'est situé qu'à lOmm environ. Si les capteurs 1, 2 sont montés inclinés par rapport à l'horizontale, ils ne retiennent pas la neige du fait de leur parfaite planéité. Le profilé de liaison 15 est relativement plastique et permet d'absorber les dilatationsdes capteurs adjacents 1, 2. Il règle ltécartement entre les capteurs 1, 2 et permet de recevoir le mastic d'étanchéité 17 qui assure la finition. La liaison hydraulique entre les deux capteurs adjacents 1, 2 est ri5aliste au moyen de tubes 18 coudés à ltéquerre, soudés sous les profilés 3, plus particulièrement sous les ailes horizontales inférieures 7, en regard de trous 19 percés dans ces ailes 7. Les branches horizontales des tubes coudes 18 sont aboutées et elles eont entourées par une bague lisse 21 rendue étanche par des joints toniques 22 logés dans des gorges annulaires transversales 23 prévues dans les parties extrêmes des branches horizontales des tubes 18. Aux extrémités d'une succession de capteurs tels que les capteurs 1, 2, le raccordement sur lestuyau x d'entrée et de sortie d'eau s'effectue de la meme façon au moyen d'une bague externe 21 stengageant sensiblement par moitié sur le tuyau d'entre ou de sortie, cette bague externe 21 étant alors maintenue sur le tube coudé 18 du capteur adjacent au moyen d'un étrier 24 présentant des extrémitds recourbées vers l'intérieur et stengageant dans des trous 25 percés dans la bague 21 et diamétralement opposés .Cet trier pivotant 24 peut venir se loger, par son me 24a, derrière un bossage de verrouillage 26 prévu à ltext;rieur du tube coudé 18, en étant aligné sensiblement horizontalement avec les trous 25 percés dans la bague 21. De même, le raccordement des tuyaux d'entrée et de sortie s'effectue de la morne façon, la bague 21 étant remplacée par les extrémités des tuyaux, s'engageant sur les tubes coudes 18, les extrémités recourbés des étriers correspondants s'engageant alors dans des logements diamétralement opposés des canalisations. Il est possible d'utiliser ce capteur sans effet de serre en remplaçant la lame d'air, créant l'effet de serre, par un panneau isolant rendant le capteur plus rigide et permettant par exemple de marcher dessus pour l'utilisation de ces capteurs comme bordure de piscine. I1 est bien entendu que le mode de réalisation de l'invention qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, a été donné à titre purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent etre apportées sans qu'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS I - Capteur solaire plan à effet de serre caractérisé en ce qu'il comporte un cadre en travers duquel stétend d'une part, du côté extérieur, un film de matière plastique 4 et d'autre part, du cOté intérieur,unabsorbeur plan5 comportant une pluralité de canaux collecteurs parcourus par un fluide caloporteur, le cadre externe étant formé de profilés présentant, du coté intérieur, une section droite 6, 7, 8 en forme de U ouvert vers I'intérieur du cadre et dans laquelle est emporté , d'une manière étanche, l'absorbeur plan 5 et, du cOté extérieur, des moyens 9, 11, 12, 13 pour maintenir le film de matièreplastique 4 tendu parallèlement à lTabaorbeur plan. Le cadre 3 sert de collecteur. 2 - Capteur solaire suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens assurant la mise et le maintien sous tension du film de matière plastique 4 comporte un profilé femelle 9, 11, 12, faisant partie intégrante du profilé 3 du cadre et dans lequel s'engage un profilé mile 13, le film 4 étant coincé et bloqué entre le profilé femelle et le profilé m le. 3 - Capteur solaire suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que lé profilé du cadre 3 présente, dans sa face extérieur, une gorge 14 dans laquelle est logé et retenu l'ton des cOtés d'un profilé 15 assurant la liaison entre deux capteurs 1, 2 adjacents. 4 - Capteur solaire suivant la revendication 3 caractérisé en ce que le profilé de liaison 15 a une section droite en I et est percé, à des intervalles appropriés, de trous pour le passage d'organe 16 assurant la fixation des capteurs sur un support. Le profilé 15 absorbe les dilatations2 5 - Capteur solaire suivant l'une queloonque des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que l'espace délimité entre les cadres de deux capteurs 1, 2 adjacents, au-dessus du profilé de liaison 15, est rempli de mastic d'étanchéité 17 jusqu'au niveau supérieur des profilés 3 constituant le cadre et des films tendus 4. 6 - Capteur solaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la liaison hydraulique entre deux capteurs adjacents 1, 2 est réaliséeau moyen de tubes coudés 18 dont une branche verticale est soudée à l'aile inférieure 7 de la section droite en forme de U s'étendant horizontalement, en regard de trous 19 percés dans cette aile, les branches horizontales adjacentes et coaxiales des tubes couds de liaison 18 de deux capteurs 1, 2 adjacents étant reliées par une bague externe lisse 21 rendue étanche par des joints d1étanchéité toriques 22 logés dans des gorges annulaires transversales prévues dans les surfaces externes des branches horizontales des deux tubes coudés 18. 7 - Capteur solaire suivant la revendication 6 caractérisé en ce que, pour assurer la liaison d'un capteur extrême avec une tuyauterie d'arrivée ou de départ du fluide caloporteur, la bague externe 21 est remplacée par un tuyau qui porte un étrier 24 monté à pivotement sur le tuyau autour d'un axe sensiblement diamétral et dont l'!me 24a vient se bloquer sur un bossage 26 prévu sur la surface externe du tube coudé 18.