Brevet FR2380509A1 — publié le 19780908

La présente invention concerne une installation de chauffage solaire pour une maison dthabitation. Certaines installations de chauffage solaire connues présentent comme principal inconvénient la présence de capteurs de grande surface et de teinte noire sur les façades des maisons. L'invention a pour but de réaliser une installation de chauffage 80- laire ne présentant pas cet inconvénient. Une installation de chauffage solaire suivant l'invention comprend un fluide qui circule en circuit fermé en traversant d'une part un réservoir et d'autre part au moins un élément capteur installé en façade dans un mur de l'habitation, et elle est caractérisée en ce que chaque élément capteur comprend, dans l'ordre, en partant de l'extérieur de l'habitation: - un verre épais translucide, - une chambre vide d'air, - une première glace transparente, - une autre chambre vide d'air, - une deuxième glace transparente, - une chambre de chauffe renfermant un radiateur noir traversé par le circuit de fluide, - un panneau directement en contact avec l'air ambiant à l'intérieur de l'habitation. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le verre épais translucide est strié sur sa face externe, mais non dépoli, si bien qu'il laisse passer les rayons solaires bien qu'il ne permette pas à un observateur extérieur d'apercevoir le radiateur noir. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le panneau intérieur de chaque élément capteur comporte au moins deux ouvertures situées respectivement juste au-dessus du sol et juste au-dessous du plafond, tandis que des volets orientables permettent d'ouvrir ou de fermer ces ouvertures, la fermeture des volets permettant, pendant la journée, d'élever la température du fluide en isolant en partie le radiateur de l'intérieur de l'habitation, tandis que l'ouverture des volets permet, pendant la nuit, ou en l'absence de soleil, de réchauffer l'air intérieur de l'habitation à partir de la chaleur accumulée par le fluide. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le panneau intérieur de chaque élément capteur est en bois et ne comporte aucun matériau isolant particulier, si bien qu'une partie de la chaleur du fluide est fournie en permanence à l'air ambiant de l'habitation à travers ce panneau. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, les fa çades dans lesquelles sont intégrées les éléments capteurs comprennent une série de piliers verticaux en mâçonnerie, les espaces libres délimités entre les piliers étant occupés soit par les éléments capteurs soit par des fenêtres vitrées, l'ensemble étant conçu de façon que les éléments capteurs aient sensiblement l'aspect de fenêtres. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. - Figure 1 est une vue en perspective d'une maison d'habitation équipée d'une installation de chauffage solaire suivant l'invention. - Figure 2 est une vue montrant un élément capteur de l'installation en section suivant un plan horizontal. - Figure 3 est une vue montrant une façade de la maison de la figure 1 en section suivant un plan horizontal. - Figure 4 est une section IV-IV (fig 3) illustrant de façon schématique l'ensemble de l'installation. On a représenté sur la figure 1 une maison d'habitation équipée d'une installation de chauffage solaire suivant l'invention. Quatre éléments capteurs 1 sont visibles en façade sur cette maison, et on considèrera tout d'abord l'un de ces éléments visible sur la section détaillée de la figure 2. Cet élément capteur 1 comprend, dans l'ordre, à partir de l'extérieur de l'habItation - Un verre épais et translucide 2 qui n'est pas dépoli mais dont la face externe est striée. - Une première glace transparente 3 qui est soudée au verre 2 par un cordon périphérique en résine polyester 4, et qui délimite ainsi entre ellemeAme et le verre 2 une chambre 5 à l'intérieur de laquelle on a effectué le vide. La glace 3 est moins épaisse que le verre 2, mais est toutefois beaucoup plus épaisse qu'une vitre ordinaire. - Une deuxième glace transparente 6 sensiolement identique à la glace 3. La glace 6 est soudée a la glace 3 par un cordon périphérique en résine polyester 7 pour délimiter entre elle-même et la glace 3 une chambre 8 dans laquelle règne le vide. - Une chambre de chauffe 9 renfermant un radiateur 10 recouvert d'une peinture noire. - Un panneau intérieur en bois il qui sépare la chambre 9 de l'intérieur de l'habitation. Comme on peut le voir sur la figure 4, le panneau intérieur li comporte une ouverture inférieure 12, située juste au-dessus du sol 13, et une ouverture supérieure 14, située juste au-dessous du plafond 15. Des volets orientables 16 permettent d'obturer plus ou moins les deux ouvertu res 13 et 14. Le radiateur 10 ne s'étend pas jusqu'en haut de la chambre de chauffe 9, la partie supérieure de la chambre de chauffe 9 n'étant que très rârement exposée aux rayons du soleil, et restant la plupart du temps à l'om- bre du linteau 17, surtout durant l'été, où le soleil est haut. Une canalisation 18 relie l'extrémité supérieure du radiateur 10 à une pompe de circulation 19, qui est elle-même reliée à un réservoir 20. Ce réservoir, qui est thermiquement isolé de l'extérieur par une enveloppe isolante 21, est lui-même relié à l'extrémité inférieure du radiateur 10 par une canalisation 22. Le fluide que les canalisations 18 et 22 et la pompe 19 font circuler en circuit fermé entre le radiateur 10 et le réservoir 20 est de préférence un liquide antigel, tel que par exemple un mélange d'eau et de glycol. Enfin, en ce qui concerne la disposition d'ensemble de l'installation de chauffage solaire suivant l'invention dans la maison d'habitation, on comprend que tous les éléments capteurs 1 sont reliés de la même façon au circuit de fluide grâce à des dérivations prévues d'une part en 23 sur la canalisation 18, et d'autre part en 24 sur la canalisation 22. Les fa çades dans lesquelles sont intégré s les éléments capteurs 1 comprennent une série de piliers verticaux en mâwconnerie 25 25 (fig 1 et 3), et les espa- ces libres délimités entre les piliers sont occupés soit par des éléments capteurs 1 soit par des fenetres vitrées 26. L'ensemble est conçu de fa çon que les éléments capteurs 1 présentent eux-memes l'aspect de fenêtres pour un observateur extérieur. Le fonctionnement est le suivant. Le verre 2 et les glaces 3 et 6 de chaque élément capteur 1 arrêtent une partie du rayonnement solaire 27, mais laissent passer les rayons infrarouges proches. Ces rayons sont en grande partie absorbés par le radiateur 10 peint en noir. La surface réceptrice du radiateur 10 émet à son tour un rayonnement, comme toute surface chauffée, mais il s'agit de rayons infrarouges lointains que les glaces 3 et 6 ne laissent pas passer, et qui se trouvent donc piégés à l'intérieur de la chambre de chauffe 9. La chaleur du radiateur 10 se transmet en partie à l'air contenu dans la chambre de chauffe 9, par conductibilité. Cette chaleur est directement utilisée pour chauffer l'intérieur de l'habitation si l'on ouvre les volets 16, l'air chaud s'échappant de la chambre 9 par l'ouverture supérieure 14, et l'air à réchauffer pénétrant dans ladite chambre par l'ouvertu- re inférieure 12. L'air contenu dans la chambre 9 réchauffe également le panneau 11, qui est de préférence un panneau en bois dur capable de conduire la chaleur. En fait, lorsqutil y a du soleil, on ferme de préférence les volets 16 et les échanges thermiques effectués par l'intermédiaire du panneau 11 sont suffisants poui assurer le chauffage de l'habitation, la chaleur du radiateur 10 étant alors Transmise en grande partie au circuit de fluide, de façon que ce fluide se réchauffe progressivement, une grande quantité de chaleur étant ainsi accumulée à l'intérieur du réservoir 20. Pendant la nuit, ou en l'absence de soleil, c'est cette fois le circuit de fluide qui réchauffe l'air de la chambre de chauffe 9. LTair peut alors réchauffer l'intérieur de l'habitation par l'intermédiaire du panneau 11, mais on ouvre de préférence les volets 16 pour rétablir la circulation d'air autour du radiateur. Le fluide se refroidit bien entendu peu à peu au cours de la nuit. Dans tous les cas, la présence des deux chambres de vide 5 et 8 empêche toute perte de chaleur de l'intérieur vers l'extérieur de l'habita- tion par conductibilité au niveau des capteurs, ce qui est surtout avantageux pendant la nuit pour ne pas gaspiller la chaleur accumulée dans le circuit de fluide, et redistribuée par convexion. REVENDICATIONS 1. Installation de chauffage solaire comprenant un fluide qui circule en circuit fermé en traversant d'une part un réservoir thermiquement isolé et d'autre part au moins un élément capteur installé en façade dans un mur de l'habitation, et caractérisée en ce que chaque élément capteur comprend, dans l'ordre, à partir de l'extérieur de l'habitation - un verre épais translucide, - une chambre vide d'air, - une première glace transparente, - une autre chambre vide d'air, - une deuxième glace transparente, - une chambre de chauffe renfermant un radiateur noir traversé par le circuit de fluide, - un panneau qui sépare l'air entourant le radiateur dans la chambre de chauffe de l'air ambiant à l'intérieur de l'habitation. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le verre-épais translucide est strié sur sa face externe, mais non dépoli, si bien qu'il laisse passer les rayons solaires bien qu'il ne permette pae à un observateur extérieur d'apercevoir le radiateur noir. 3. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le panneau intérieur de chaque élément capteur comporte au moins deux ouvertures situées respectivement juste audessus du sol et juste au-dessous du plafond, tandis que des volets orientables permettent d'obturer plus ou moins ces ouvertures, la fermeture des volets permettant notamment pendant la journée d'élever la température du fluide en limitant les échanges directs de température entre le radiateur et l'intérieur de l'habitation, tandis que l'ouverture des volets permet, notamment pendant la nuit, de réchauffer l'air intérieur de l'habitation à partir de la chaleur du fluide. 4. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le panneau intérieur de chaque élément capteur est en bois dur, et ne comporte aucun élément isolant particulier, une partie de la chaleur du radiateur étant ainsi transmise en permanence à l'air ambiant de l'habitation par conduction, par l'intermédiaire dudit panneau et de l'air qui entoure le radiateur dans la chambre de chauffe. -5. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les façades dans lesquelles sont intégrés les éléments capteurs comprennent une série de piliers verticaux en mâçonnerie, les espaces libres délimités entre les piliers étant occupés soit par des éléments capteurs, soit par des fenêtres vitrées, l'ensemble étant conçu de façon que les éléments capteurs passent pour des fenêtres aux yeux d'un observateur extérieur.