Brevet FR2380510A1 — publié le 19780908

La présente inventio'c-oncerne l'amélioration des capteurs,solai- res par l'allongement de la durée de fonctionnement en fin de journée et la mise en oeuvre de matériaux simples à assembler sur place,tels que briques,dalles,tuyaux souples de grande longueur,vann nes et pompes en matière inerte,sans corrosion ni oxydation.La tech tíque est celle du bâtiment. Les dispositifs actuellement connus comportent des matériels hétérogènes,notamment métalliques soumis aux effets électrolytiques et de nombreux raccords.Ils ne peuvent être entièrement réalisés sur place. Sauf dans le cas de piscines,ils ne permettent effet retard unau moyen de réservoirs additionnels. Le dispositif selon l'invention permet de transformer en cap teurs-accumulateurs:parois,sols,toitures et terrasses nécessaires à d'autres usages. Le faisceau des deux canalisations,superficielIe 2 et profonde 3 allient la rapidité de transfert de chaleur immédiat à l'utilisation retardée du chauffage par accumulation.Le tube 2,translucide,est exposé au rayonnement solaire.Les rainures de la masse accumulatrice I lui servent de réflecteurs et de protecteurs contreles mouvements de l'atmosphère.Une fois vidangé en fin de journée le tube 2 apporte un effet calorifuge au tube 3 qui reste en service après lui,dans la soirée Le dispositif,objet de l'invention,comporte la confection d'un mur en éléments façonnés,capables de recevoir et conserver la cha r leur et.Des rainures profondes,horizontales parcourent la face SUD La face NORD est adossée à un calorifuge 7.Le tout est orienté selon une direction comprise entre SUD-sud-EST et SUD-dud-OUEST. I1 est incliné d'environ 350 sur la verticale.Les rainures,qui présentent un léger épaulement 4 au milieu de laurs parois latérales, contiennent le faisceau de deux tubes souples accolés et solidai-res. Le tube 3 est poussé au dela des épaulements 4.I1 y est serti par l'introdiction d'eau sous pression et très chaude,qui est maintenue sous pression jusqu'à refroidissement;pendant le meme temps, le tube 2 est lui aussi rempli d'eau froide sous pression,pour équilibrer le systeme et éviter les déformations. Selon une réalisation de l'invention,fgure II,les sols de plages de piscines sont constituée de dalles 8 adaptées à cet usage dont les rainures à épaulements superficiels AI reçoivent tube de bonne résistance au foulage .Sa face superficielle est antidérapante 10. Le circuit du tube 9 est raccordé en aval de la pompe de filtration et en amont du circuit du tube 2.La vanne de vidange journalière est placée entre les circuits 9 et 2,avec retour libre vers la piscine. Selon une autre réalisation de l'invention,par l'action de de vannes thermostatiques et de vidange partielle,on assure 1 'extrac- tion étalée le soir des calories excédentaires accumulées dans la journée. Les dessins annexés illustrent,à titre d'exemple, un mode de réalisation du dispositif conforme à la présent invention: - la figure Irepresente nE élément de la masse accumulatrice 1 comportant es rainures qui reçoivent les tubes 2 et 3.Les épaulements 4 servent à retenir le tube 3,après dilatation à chaud aux dimensions exactes de son logement.Le tube 2,inclus dans la rainure mais non jointif ni adhérent à elle,reçoit le rayonnement solaire sans ombre portée,tout au long de la journée du fait de la disposition horizontale de 1'EST à 1'OUEST des rainures,et de l'inclinaison du dispositif à 350sur la verticale,compromis réalisant la perpendicularité moyenne à l'incidence solaire en toutes saisons autour du 45ème degré NORD;;les faces latérales du tuge 2 reçoivent aussi un rayonnement réfléchi sur les parois 6 des rainures.Le tube 2 est protégé des vents par son inclusion dans les rainures. La masse accumulatrice 1 est chauffée par sa face exposée entre les rainures 5.Elle reçoit aussi un rayonnement par ka lèvre inférieure 5 des rainures. Pour un rendement optimum du dispositif,objet de l'invention, il convient d'alimenter Bar le bas le capteur vertical durit plus haut.La température du fluide circulant et des vecteurs s"élève sous le rayonnement,de façon progressive dans Xe sens du courant, c'est-à-dire,de bas en haut.La température du dispositif,peu différente de celle de l'air ambiant à la base de la paroi,lui devient très supérieure au sommet,ce qui entraine des déperditions notables à ce niveau.Cet inconvénient est réduit presqu > entière- ment par la mise en place d'un dispositif de serrs limité au 1/3 supérieur du dispositif. Possibilités industrielles de l'invention:le dispositif,objet de l'invention,dont la technique est celle des corps d'spat du batiment,trouve dans cette industrie ses principales applications. L'utilisation pour le chauffage de liteau sanitaire,par exemple, est réalisée soit par échangeur,soit,en période estivale et pour une utilisation diurne ,prolongée dans la soirée,en circuit direct avec robinet-détendeur d'entre et mélangeur ouvert de sortie. Le dispositif est évidemment très adapté au chauffage des pis cines,à la climatisation concommittente de leurs plages et à la fourniture d'eau sanitaire des douches et pédiluves généralement annexées.8 cet usage particulier est prévu un 3ème circuit,par exem pleut dessus du dispositif,constitué d'un faisceau d'anses 12 en tube noir,de petite sectioglogées dans un évidement 13 de la sec tion somitale des éléments supérieurs du dispositif.Ce circuit est branché directement sur le réseau de distribution par le robinet détendgWr cité plus haut. Son rendement est amélioré par le dispositif d'effet de serre ins tallé à ce niveau. Il va de soi que la description précédente n'est nullement limitative et qu'on pourra y apporter diverses modifications ou. variantes entrant dans le cadre et dans l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS Dispositif de capteur solaire instantané-retard à double circuit modulé par vannes thermostatiques et vidange partielle et pério dique d'un fluide caloporteur,caractéris-é par le fait qu'iL com porte un faisceau de deux circuits séparés 2 et 3 parcourtant une masse accumulatrice horizontalement et de bas en haut. 2. Dispositif selon la revendication 1,caractérisé par le fait que le tube superficiel 2,translucide,est solidaire par sa face profonde de la face externe du tube sous-jacent,noir,serti dans la rainure de la masse accumulatrice 1 ,alors que le tubqsu- perficiet2 reste inclus mais non jointif ni adhérent de la rainu re qui ltentoure. 3. Dispositif selon la revendication 2,caractérisé par le fait que le tube profond 3 est retenu par des épaulements de la rainure 4 et qu'après mise en place il est soumis à l'action d'un liquide très chaud sous pression,ce qui a pour effet de lui fai re épouser exactement son logement.Le maintien de la pression pendant le refroidissement évite le retrait du tube 3 et assure un bon contact permanent avec la masse accumulatrice.Le tube 2 solidaire du tube 3 est soumis à la pression d'un liquide froid pendant ltopération,pour éviter les déformations du systême pen-dant dant la mise en pression à chaud. 4. Dispositif selon la revendication 2,caractérisé par le fait que le tube 2,superficiel,véhicule la chaleur du soleil dès le matin,qutil est solidaire du tube profond 3,sous-jacent et qu'il sert de calorifuge au tube 3,par sa vidange de fin de jour née,alors que le tube 3 reste en service. 5. Dispositif selon la revendication 1,caractérisé par le fait que la direction des rainures,disposées horizontalement dans la face exposée au soleil d'une paroi inclinée à 35 sur la ver ticale,permet ltinsolation du tube 2 pendant toute la révolution diurne du soleil,sans ombre portée,la lèvre inférieure des rainures res 6faisant fonction d'ailettes réceptrices,lorsque le soleil,en mai,juin et juillet fait un angle inférieur à 350 avec la verticale 6.Dispositif selon la revendication 1,caractérisé par le fait que la circulation du fluide caloporteur se fait de bas en haut,qu'il en résulte une élévation de la température de ce fluide des tubes et de la masse accumulatrice progressivement du bas vers le haut,ce qui entraine une différence de température avec l'air ambiant surtout importante dans le I/3 supérieur et dond des pertes de chaleur localisées à ce niveau pour la plus grande part.On peut de chaleur localisées à ce niveau,pour la plus grande part. On peut,par voie de conséquence,limiter au I/3 supérieur du dispositif la mise en place d'un effet de serre,sans modifier notablement le rendement du systême.On place ainsi ce dispositif,fragile,hors de portée des heurts les plus fréquents. 7. Dispositif selon la revendication 3,caractérisé par le fait quecem le tube 3 serti dans la masse accumulatrice de teIle façon qu'il lui reste parfaitement appliqué,extraie la chaleur re çue par la masse exposéé l/et réduit lTélévation de sa température. Appliqué aux sols,parois,terrasses,ce dispositif réalise à la fois un procédé de climatisation des surfaces surchauffées,évite les dilatations brusques ou excessives et constitue un circuit de préchauffage pour un capteur vertical ou pour le primaire d'une pompe à chaleur placés en série à sa suite. 8. Dispositif selon la revendication 6,caractérisé par le fait que le dispositif d'effet de serre,placé sur le I/3 supérieur du systême,reçoit,dans le cas particulier des piscines,par exemple,un faisceau d'anses 12 en tube noir de petite section,dans un évidement 13 de la section somitale des éléments supérieurs du dispositif et protégé par effet de serre.Ce circuit est branché directement sur le réseau de distribution d'eau par le robinet-détendeur et on doit le munir d'un mélangeur ouvert à la sortie.Tel que décrit il assure les mesures d'hygiène de règle pour les piscines,du moins pendant la belle saison 9 Dispositif selon la revendication 7,caractérisé par le fait que les surfaces accumulatrices sont accessibles,telles que sols de plage de piscine,terrasses,escaliers extérieurs; elles sont 7 dalles8adaptées à cet usage,parcourues de rainures à épaulements superficielsl1,Elles reçoivent un tube de bonne résistance au foulage,dont la face externe IO est antidérapante.