Brevet FR2371646A1 — publié le 19780616

La présente invention concerne un cadre de serrage pour collecteurs solaires qui comportent une couche d'isolant thermique, un couvercle transparent aux rayons solaires et empêchant les pertes par convection, et une plaque collectrice possédant une couche absorbante et comportant un réseau de tuyaux ou de canaux dans lequel circule un fluide caloporteur, la plaque collectrice étant disposée dans un châssis en forme de cuvette muni d'un rebord extérieur périphérique. Le soleil constitue une source d'énergie inépuisable pour une durée quasiment infinie. Etant donné que lthumanité éprouve un besoin croissant en énergie et qu'il faut tenir compte de l'appauvrissement en sources terrestres d'énergies primaires classiques, on s'efforce actuellement, et surtout pour l'avenir, d'envisager l'exploitation de l'énergie solaire, comme source d'approvisionnement universelle en énergie. Le rayonnement thermique du soleil peut être utilisé de manière relativement simple à l'aide des collecteurs solaires (également appelés capteurs solaires). Un collecteur solaire est constitué essentiellement par une surface d'absorption pour transformer le rayonnement solaire en chaleur et, raccordé à cette surface, par un réseau de tuyaux ou de canaux qui est bon conducteur de chaleur et dans lequel circule un liquide qui absorbe la chaleur et la transporte à l'endroit où elle peut être exploitée. En général, un collecteur solaire est constitué par un bâti en métal, en matière plastique ou en bois dont la face arrière et les parois latérales sont revêtues d'une couche d'isolant thermique et dont la face avant porte un couvercle transparent aux rayons solaires et empêchant les pertes par convection. La plaque collectrice pourvue d'un réseau de tuyaux ou de canaux comportant une couche absorbante et dans lequel circule un fluide caloporteur, est disposée entre la couche arrière d'isolant thermique et le couvercle. Les raccords pour l'entrée et la sortie du fluide caloporteur sont situés sur le côté ou sur la face arrière du bâti.Afin que la chaleur captée par la surface d'absorption ne soit pas ré-émise partiellement par convection à l'atmosphère environnante et soit perdue pour l'exploita- tion, un vitrage simple ou double est placé du côté de l'irradiation. Le verre peut cependant être remplacé totalement ou partiellement par des plaques ou des feuilles en matière plastique. La liaison entre le châssis en forme de cuvette et le couvercle s'effectue en général au moyen d'un profilé enfiché et de section transversale en U, dont une branche s'applique élastiquement sur la face supérieure du couvercle et dont l'autre branche s'applique élastiquement sur la face inférieure du rebord extérieur du châssis en forme de cuvette. Il est également connu de relier le couvercle au rebord extérieur par collage. De telles liaisons présentent cependant l'inconvénient d'être peu solides, si bien que les sollicitations mécaniques qui se produisent au cours du transport et du montage peuvent provoquer des dégats importants. Ceci est aussi valable pour les collecteurs solaires dont le châssis est en tale mince qui ne possède qu'une résistance relativement faible au gauchissement.C'est pourquoi, pour éviter des dégats, il faut prendre des mesures ou des précautions particulières lors du transport de ces collecteurs solaires et de leur montage en toiture ou en façade. Ces mesures entraînant généralement un accroissement des coûts de production, on cherche à les limiter au maximum. Selon l'invention, ces difficultés peuvent être évitées lorsque, lors de la fabrication du collecteur, on utilise un cadre de serrage en plusieurs pièces, qui entoure la face supérieure du couvercle et la face inférieure du rebord extérieur du chassies. Le cadre de serrage est constitué par un profilé inférieur périphérique s'appuyant, avec interposition d'une garniture élastique d'étanchéité, sur la paroi latérale du châssis en forme de cuvette et la face inférieure du rebord exté- ruer, et dont la partie qui s'étend au-delà du rebord extérieur est en forme de U couché, la branche libre supérieure étant inclinée vers le bas par rapport à l'horizontale, de préférence jusqu'à 50 est fixée, avec interposition d'une garniture élastique d'étanchéité, à une réglette de serrage du couvercle qui s'appuie sur le bord de la face supérieure du couvercle et s'étend au-delà de la partie en forme de U couché du profilé inférieur. Au moins l'extrémité libre de ladite réglette est recourbée vers le bas. La partie en forme deU couché du profilé inférieur du cadre peut être allongée, en fonction des nécessités de por tance, pour accroître le moment de résistance à la flexion. Pour réduire le plus possible la hauteur du cadre de serrage lors de l'utilisation d'un double vitrage, il est utile de plier en gradins tant le profilé inférieur du cadre dans la zone du bord extérieur du rebord extérieur, que la ré guette de serrage dans la zone du bord de la vitre extérieure du recouvrement. Le cadre de serrage conforme à l'invention est, avec son support, fixé à l'élément de construction au moyen de plusieurs boulons. L'invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée et à titre d'illustration à l'aide d'exemples de réalisation et en référence aux figures annexées. La figure 1 est une vue partielle en coupe de la zone marginale d'un collecteur solaire relié à un élément de construction selon un premier mode -d'exécution. La figure 2 est une vue partielle en coupe de la zone marginale d'un collecteur solaire relié à un élément de construction selon un autre mode d'exécution. Le châssis 2 du collecteur solaire de la figure 1, qui est construit en forme de cuvette à partir d'une tôle mince et garni intérieurement d'une couche 1 d'isolant thermique en matière plastique cellulaire, est muni d'un rebord extérieur 3 représentant une moulure proéminente 4 à laquelle est collée la vitre de couvercle 5. Le profilé inférieur 6 du cadre s'étend le long de la paroi latérale et de la face inférieure du rebord extérieur 3 avec interposition d'une garniture élastique d'étanchéité 7. La partie du profilé inférieur 6 du cadre qui s'étend au-delà du rebord extérieur est en forme de U couché et sa branche supérieilre libre 8 est fixée par une vis Parker 9, avec interposition d'une garniture élastique d'étanchéité 10, à la lame de serrage 11 du couvercle, qui s'appuie sur le bord de la face supérieure de la vitre 5. La partie libre de ladite lame de serrage Il qui s'étend au-delà de la partie 8 en forme de U couché du profilé inférieur 6 du cadre est recourbée à angle droit vers le bas et s'appuie sur la garniture d'étanchéité 13 placée entre la surface d'appui du profilé inférieur 6 sur l'élé- ment de construction 12 et cet élément de construction. Une masse de scellement 14 est disposée entre le bord avant de la lame de serrage 11 et la vitre 5. Le châssis 16 du collecteur solaire selon la figure 2 qui est construit en forme de cuvette à partir d'une tôle mince est garni extérieurement d'une couche 15 e'isolant thermique, et est muni d'un rebord extérieur 17. Au rebord extérieur 17 est associée-une moulure proéminente 18 à laquelle est collé le double vitrage de couverture 19. Le profilé inférieur 20 du cadre s'étend le long de la paroi latérale du châssis 16 en forme de cuvette et de la face inférieure du rebord extérieur 17, avec interposition d'une garniture élastique d'étanchéité 21. La partie du profilé inférieur 20 du cadre qui s'étend au-delà du rebord extérieur est en forme de U couché.La branche supérieure libre 22 du U est fixée par une vis Parker 23, avec interposition d'une garniture élastique d'étanchéité 24, à la lame de serrage 25 qui s'appuie sur le bord de la face supérieure de la double vitre 19. La partie de la lame de serrage 25 qui s'étend au-delà de la partie en forme de U couché du profilé inférieur 20 est couchée en gradins vers le bas. Un cordon d'étanchéité 27 est placée entre la surface d'appui de l'élément de construction 26 et la face opposée de la partie en gradins de la lame de serrage 25. Une masse de scellement 28 est disposée entre le bord avant de la lame de serrage 25 et la double vitre 19. Pour réduire le plus possible la hauteur du cadre de serrage, le profilé inférieur 20 du cadre et la lame de serrage 25 sont couchés en gradins dans la zone du bord extérieur du rebord extérieur 17 et dans la zone du bord de la vitre extérieure de la double vitre. Les avantages qui résultent de l'invention sont dus principalement au fait que le cadre de serrage prend en charge les sollicitations mécaniques qui se produisent au cours du transport et du montage et que, par conséquent, le collecteur solaire n'est plus soumis à ces sollicitations. Etant donné que le cadre de serrage est autoportant et auto-étanche, il est possible de réaliser d'importantes économies dans la construction portante ainsi que pour l'étanchéification lors du placement dans un élément de construction. Le montage ainsi que l'enlèvement et le replacement en cas de réparation peuvent se faire très simplement. R E V E N D I C A T I C N S REVENDICATIONS 1. Cadre de serrage pour collecteurs solaires qui comportent une couche d'isolant thermique, un couvercle transparent aux rayons solaires et empêchant les pertes par convection, et une plaque collectrice possédant une couche absorbante et comportant un réseau de tuyaux ou de canaux dans lequel circule un fluide caloporteur, la plaque collectrice étant disposée dans un châssis en forme de cuvette muni d'un rebord extérieur périphérique, caractérisé par un profilé inférieur (6, 20) périphérique s'appuyant, avec in+erposition d'une garniture élastique d'étanchéité (7, 21), sur la paroi latérale du chassis (2, 16) et la face inférieure du rebord extérieur (3, 17) et dont la partie en forme de U couché qui s'étend au-delà du rebord extérieur est fixée par la branche libre supérieure (8, 22), inclinée vers le bas par rapport à l'horizontale, au moyen de vis (9, 23) à une lame de couverture et de serrage (11, 25) qui s'appuie par son bord sur la face supérieure du couvercle (5, 19) avec interposition d'une garniture élastique d'étanchéité (10, 24). 2. Cadre de serrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité libre de ladite lame de serrage (11, 25) est recourbée vers le bas. 3. Cadre de serrage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la branche libre (8, 22) de la partie en forme de U couché du profilé inférieur, (6, 20) du cadre est inclinée vers le bas jusqu'à 50 par rapport à l'horizontale.