Brevet FR2385053A1 — publié le 19781020

La présente invention concerne un capteur solaire, c'est-àdire un appareil propre à absorber une partie de la chaleur émise par le soleil en vue d'échauffer un fluide qui le traverse et destiné lui-même à élever la température d'un circuit de chauffage. On connaît-de tels dispositifs appelés capteurs plats. Leur principal inconvénient est de renvoyer une partie des rayons solaires de sorte que toute la chaleur n'est pas absorbée en vue de réchauffer le fluide circulant dans ces capteurs. Au contraire, grâce au système suivant l'invention on peut capter la totalité des rayons qui frappent son échangeur de chaleur de sorte que son rendement est bien meilleur que celui des appareils existants, tout en étant d'un prix de revient inférieur. Suivant l'invention, on place dans un caisson à parois calori fugées un échangeur de chaleur réalisé sous la forme d'un radiateur à ailettes à grande surface d'échange, lesdites ailettes étant agencées de manière à capter l'intégralité des rayons solaires qui les frappent. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig. 1 est une coupe transversale partielle d'un capteur de rayons solaires établi conformément à l'invention. Fig. 2 est une vue en perspective à plus petite échelle de l'échangeur de chaleur ou radiateur à ailettes disposé dans le capteur de fig. 1. Fig. 3 illustre schématiquement à grande échelle la ma nière dont les rayons solaires sont entièrement captés entre deux ailettes consecutives de l'échangeur de chaleur. Fig. 4 est une vue en coupe schématique à échelle réduite d'un capteur suivant l'invention comportant un caisson à double paroi. Le capteur réalisé suivant l'invention, et qu'on a représenté en fig. 1, comprend essentiellement un caisson I dont l'une des grandes faces est prévue ouverte pour permettre la mise en place d'un double vitrage 2, et qui renferme un échangeur de chaleur 3 réalisé sous la forme d'un radiateur à ailettes destiné à capter avec un rendement le plus haut possible les rayons solaires qui traversent le double vitrage 2. Lecaisson 1 est réalisé au moyen d'un fond métallique 4 auquel est associée une cloison latérale 5 de -zaem e matière par l'interme- diaire de vis 6 engagées dans un talon 5a de ladite cloison. L'extrémité libre de la cloison 5 est associée par soudure ou autrement à un cadre en'cornière 7 destiné à soutenir le double vitrage 2 qui est maintenu appuyé contre ce cadre au moyen d'un entourage 8 assemblé à la cloison 5 par des vis 9. Le double vitrage comporte deux panneaux 10, 11 avantageusement réalises en verre à vitre et qui sont séparés par une entretoise annulaire 12 établie en une matière telle que le caoutchouc. Le pourtour de l'ensemble des deux panneaux 10, 11 et de l'entretoise 12 est associé à un joint périphérique 13 qui assure l'étanchéité du caisson à ce niveau. L'échangeur de température 3 comporte un nombre important d'ailettes 14 disposées côte-à-côte et qui sont traversées par un serpentin 15. On choisit préférablement le nombre des ailettes et leurs dimensions afin que leur surface totale soit environ vingt fois su périeure à celle du double vitrage 2. Le serpentin est réalisé de préférence au moyen d'un tube de cuivre, tandis que les ailettes 14 sont fabriquées en aluminium. A la manière connue, le tube est dilaté radialement de manière que d'une part il se trouve en contact intime avec les ailettes et que d'autre part entre chacune d'elles il forme un bourrelet afin que les ailettes et le serpentin constituent un ensemble rigide-. Chacune des deux ailettes extrêmes de l'échangeur 3 est associéepar tout moyen au voile transversal 16a d'un-profilé 16 en forme de C. Le voile 16a comporte, bien entendu, des perforations permettant le passage du serpentin 15 dont les deux bouts et les ponts dépassent au-delà de chacune des ailettes extremes 14. Chaque profilé 16 constitue un montant présentant une hauteur un peu inférieure à celle de la cloison périphérique 5 du caisson 1. Ainsi on peut fixer l'une des ailes du profilé 16 au fond 4 du caisson en interposant entre ces deux éléments une cale 17 réalisée en une matière isolante en vue d'éviter la formation d'un pont thermique. Des rivets 18 traversant l'aile considérée du profilé 16, la cale 17 et le fond 4 permettent un assemblage rigide de l'échangeur 3 et du caisson. La face intérieure du fond 4 est recouverte d'une nappe 19 de laine de verre ou autre isolant analogue, tandis qu'entre le profilé 16 et la face correspondante du caisson on place un bourrage isolant 20. Bien entendu la face intérieure des parties horizontales de la cloison périphérique 5 du caisson 1 est garnie d'un revêtement isolant semblable à la nappe 10. Comme le montre bien le dessin, les ailettes 14 de l'échangeur 3 sont disposées perpendiculairement au double vitrage 2. Le bord de chaque ailette situé a l'opposé de ce vitrage est cambré à angle droit de manière a constituer une aile 14a orientée parallelement audit vitrage 2 (fig. 3). Ainsi le rayon solaire 21 frappant obliquement une ailette 14 est renvoyé vers sa voisine et ainsi de suite jusqu'à ce qu'il rencontre l'aile 14a qui le renvoie en sens inverse. De cette manière l'intégralité de la chaleur émise par le rayon 21 est absorbée par les ailettes 14 qui, pour faciliter cette absorption, sont avantageusement prévues de couleur sombre. Grâce à l'isolation du caisson, la chaleur rayonnée dans ce dernier n'est pas dissipée et contribue aussi à élever la température du fluide traversant le serpentin. Suivant la variante de fig. 4 le caisson 1' est réalise en une seule pièce au moyen de deux coquilles 23, 24 s'emboîtant l'une dans l'autre pour déterminer une cavité intermédiaire 25, les ex trémités libres des deux coquilles étant par exemple soudées au niveau de leur rebord libre après qu'on ait rempli la cavité 25 d'une matière isolante 26. On peut avantageusement exécuter les coquilles 23, 24 en une matière plastique telle que le polyest,ero On peut choisir pour l'isolant 26 une mousse phénolique. En ce qui concerne les autres éléments du capteur il n'y a rien de changé, toutefois les montants ou profilés 16 sont directement rivés sur la coquille intérieure 24 du châssis tandis que le double vitrage 2 est collé dans une feuillure 27 prévue à cet effet à l'extrémité libre du caisson 1'. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. I1 va de soi que dans les deux variantes les extrémités du serpentin traversent le caisson 1, 1' pour se raccorder à un circuit de fluide dont la température doit être accrue. En outre le caisson 1' pourrait être exécuté en une seule pièce. REVENDICATIONS 1. Capteur de rayons solaires à grande surface, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison les éléments suivants dont certains au moins sont connus de manière isolée ou en combinaison partielle - un caisson dont l'une des grandes faces est fermée par un double vitrage, tandis que les autres faces prévues pleines sont revêtues d'un isolant intérieur ; - un radiateur à ailettes dans lequel circule un fluide à chauffer - et des moyens de fixation du radiateur par rapport au caisson. 2. Capteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les panneaux composant le double vitrage sont prévus en verre a vitre ordinaire. 3. Capteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface développée des ailettes est en gros vingt fois supérieure à celle du double vitrage du fait de leur profondeur importante et de leur faible écartement. 4. Capteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bords des ailettes situées à l'opposé du double vitrage sont cambrés à 900. 5. Capteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les ailettes, réalisées en une matière bonne conductrice de la chaleur, sont avantageusement prévues de couleur sombre. 6. Capteur suivant la revendication I, caractérisé en ce que les moyens de fixation du radiateur à ailettes au caisson sont constitués par deux montants verticaux associés au radiateur et qui sont rendus solidaires du caisson. 7. Capteur suivant la revendication 6, caractérise en ce que chaque montant est réalisé sous la forme d'un profilé en C ouvert à l'opposé du radiateur et dont une aile est assemblée au fond du caisson par l'intermédiaire d'une cale isolante. 8. Capteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'espace entre chaque montrant et le c8té latéral correspondant du caisson est rempli d'un bourrage isolant. 9. Capteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le caisson est réalise en une seule pièce en matière plastique prévue à double paroi enfermant une matière isolante.