Brevet FR2420099A1 — publié le 19791012

La présente invention concerne un capteur solaire constitué par des éléments indépendants oyant une face absorbante a redans. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des capteurs solaires ou insolateurs plans. On connaît des capteurs solaires dont l'absorbeur est constitué par des tubes juxtaposés d'une section plus ou moins aplatie et qui peuvent porter ou non des ailettes- On connaît également des capteurs dont les absorbeurs sont constitués comme des radiateurs de chauffage centra. On connaît encore des capteurs solaires dont la face avant de l'absorbeur, qui reçoit le rayonnement solaire, est constituée par une plaque comportant des redans et dont ia face arriere est plate. Un des objectifs a atteindre est un capteur plan composé de plusieurs éléments horizontaux dont les faces absortoantes sont orientées du côté des rayons solaires dans une position préférentielle pour capter le maximum de rayonnement solaire et dont les sous-faces visibles sont soit décoratives, soit réfléchissantes. Un autre objectif de la présente invention est de proposer un capteur dont les éléments sont orientables, -de maniere que les faces absorbantes se présentent toujours sensiblement a 90 par rapport au rayonnement solaire. Un autre objectif de l'invention est de proposer de nouveaux capteurs solaires de fabrication aisée. Un autre objectif est de proposer des capteurs plans pouvant être disposés verticalement devant une façade d'un bâtiment dans le but d'amélio- rer l'aspect architectural des constructions qui comportent des capteurs solaires en façade > par leurs sous-faces décorées. Ces objectifs sont atteints grâce au capteur solaire selon l'invention, lequel comporte des absorbeurs dans lesquels circule un fluide caloporteur, caractérisé par le fait qu'il se compose de plusieurs éléments superpo sés et s'étendent horizontalement, lesquels éléments sont d'une section droite allongée et comportent lesdits absorbeurs qui sont reliés entre eux, lesquels éléments sont situés dans des plans paralleles inclinés de telle sorte que la face du capteur située du côté des rayons solaires forme des redans. Selon un mode de réalisation, lesdits -1éments forment des caissons et sont réalisés a partir de profilé d'une section droite d'une forme générale rectangulaire et comportent des feuillures parallèles à leurs bords latéraux dans lesquelles s'appuient lesdits absor.nurs. Ces absorbeurs sont plats, d'une section d-rsiXe allongée e; constI- tuent des enceintes dans lesquelles circule le fluide. La face de l'absorbeur orientée vers les rayons solaires est de couleur foncée et ses autres sacs sont enveloppées d'un produit isolant. Chaque élément est fixé a des supports d'un profil triangulaire qui déterminent son inclinaison. Les vides existant entre deux éléments et les éléments d'extrémités et la paroi qui supporte le capteur sont masqués par des plaques décoratives ou réfléchissante. Selon un autre mode de réalisation, chaque élément est monté pivotant dans le sens horizontal pour modifier son inclinaison. Un tel capteur comporte des moyens gour faire varier simultanement l'inclinaison desdits éléments de teLÇ que leurs faces exposées aux rayons solaires soient toujours dans tiers lans aralq les,Chaque caisson comporte sur sa longueur au moins une tôle dérarative s'étendant du coté d'un autre caisson de telle sorte que les tolets de deux éléments se recouvrent. Selon un autre mode de realisationX chaque caisson comporte sur sa longueur au moins une tôle décorative s'étendant du coté d'un autre caisson afin que ladite tôle glisse sur celui-ci lorsque l'on modifie l'orientation des caissons. Selon un autre mode de réalisation, chaque caisson comporte sur sa longueur au moins une bande en matériau souple, laquelle est fixée a un autre caisson pour masquer le vide existant entre deux caissons, de telle manière que ladite bande se déforme lorsque l'on modifie l'orientation des caissons. Selon une autre forme de réalistion, lesdits éléments sont des profilés extrudés d'une section droite allongée dont une des faces constitue l'absorbeur et est d'une couleur foncée, et dont l'autre comporte des moyens pour maintenir contre chaque profilé au moins une capacité dans laquelle circule le fluide caloporteur. Ces capacités peuvent être des tubes qui s 'étendent sur la longueur des profilés lesquels tubes sont maintenus appliqués contre la face opposée à la face absorbante, par clipsage. Les vides existant entre deux profilés sont masqués par des tôles pliees pur brmer des bords rabattus le long de leurs bords longitudinaux lesquelles toles jouent le rôle d'entretoises et déterminent l'inclinaison desdits éléments. Selon un autre mode de réalisation lesdits profilés sont d'une section droite en forme de L dont les ailes sont sensiblement à 90o l'une par rapport à l'autre et dont la plus large est d'une couleur foncée sur sa face extérieure orientée vers les rayons solaires et comporte contre sa face {-}pcsee lesdits tubes dans lesquels circule le fluide. Lesdites ailes des profilés comportent le long de leurs bords longitudinaux au ricins une gorge adaptée pour recevoir et maintenir par clipsage le bon lollgitudinal de l'aile d'un autre élément. Le résultant de l'invention consiste en de nouveaux capteurs solaires plans, perfectionnés, qui peuvent être placés en position verticale contre un mur ou encore inclinés ou en position horizontale. Quelle que soit la position du capteur : verticale, inclinée ou horizontale, les lignes de jonction sont toujours horizontales. La face dirigée vers le sol peut etre,dePreferencecvecoradvecurefle- chissante.Les capteurs selon la présente invention sont ainsi d'un aspect extérieur nouveau du fait qu'ils sont formes de bandes alternées pouvant être de couleurs différentes, La capacité des capteurs peut varier de telle manière qu'ils puissent être utilisés à la fois comme absorbeur et comme stockage primaire, cette disposition permettant de rduire le volutre des stockages habituels. Un avantage du capteur selon l'invention réside dans sa facilité de fabrication du fait qu'ils sont réalisés à partir de profilés en tole ou à partir de profilés extrudés clipsables en alliage leger, ou matricé Dans leur mode de réalisation selon lequel les éléments constitue tifs sont orientables, leurs faces absorbantes sont toujours orientées de telle sorte que les rayons solaires sont sensiblement à 900 par rapport à elles. L'invention sera mieux comprise 'à la lecture de la description suivante uniquement donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé sur lequel - La figure 1 est une vue en coupe verticale partielle d'un capteur selon l'invention à éléments capteurs fixes. - La figure 2 est une vue en coupe verticale partielle d'un capteur selon l'invention à éléments capteurs orientables dont les "vides" sont masqués par des tôles. - La figure 3 est une vue en coupe verticale partielle d'un capteur à éléments capteurs orientables dont les "vides" sont masqués par des bandes souples. - La figure 4 est une vue en coupe verticale partielle d'un capteur selon l'invention réalisé à partir de profilés extrudés, la circulation du fluide caloporteur se faisant dans des tubes maintenus par clipsage. - La figure 5 est une vue en coupe verticale partielle d'un autre mode de réalisation d'un capteur illustré à la figure 4. On se reporte d'abord à la figure 1 du dessin qui illustre un mode de réalisation d'un capteur solaire selon l'invention. Tel que cela apparaît sur ladite figure, un tel capteur se compose de plusieurs caissons I de grande longueur et s'étendant horizontalement devant le mur 2 d'un bâtiment. Ces caissons I sont parallèles entre eux, sont d'une section droite rectangulaire et de faible hauteur n. Ils sont réalisés à partir de profilés en tôle pliée, de telle sorte à réserver deux feuillures périphériques la/lb, situées dans des plans parallèles entre eux et au fond Ic. La première feuillure lb située du côté dudit fond le, reçoit un ou plusieurs éléments absorbeurs 3. es absorbeurs qui sont plats, par exemple du type radiateur de chauffage central, sont fixés à ladite feuillure lb au moyen de clips 4. La feuillure la qui est un plus grand périmètre que la feuillure lb est située du côté opposé au fond Ic et reçoit une vitre 5, laquelle est enchâssée dans un joint d'étanchéité périphérique 6 et est maintenue en place au moyen de parecloses 7 fixées au caisson '. Bien que cela n'apparaisse pas sur le dessin, les caissons comportent des bords latéraux d'extrémités qui comportent comme cela se conçoit des feuillures la/lb, sur lesquelles s' appuient les bords d'extrémité des vitres 5 et des absorbeurs 3. Ceux-ci contiennent un fluide caloporteur par exemple de l'eau, et sont reliés en serie. Le fluide est mis en circulation d'une maniere en soi connue. Le volume le du caisson qui entoure les absorbeurs 3 et les bords latéraux des vitres 5, sont remplis d'un isolant thermique, par exemple de la mousse de polyuréthane injectée, ou tout autre isolant : des plaques rigides ou autre. Les caissons I s'étendent horizontalement, sont parallèles entre eux et sont fixés au mur 2 par l'intermédiaire de supports d'un profil- triangulaire, lesquels déterminent ainsi l'inclinaison des caissons 1. Les supports 8 ayant tous le même profil, les caissons 1 sont dans des plans parallèles entre eux, L'accrochage des supports 8 sur le mur 2 est réalisé au moyen de cavaliers 9 scellés dans le mur et dans lesquels sont introduites les extrémités recourbées vers le bas 8a/8b desdits supports. Ceux-ci sont réalises en fer plat et comportent des "boutonnières" 8c dans lesquelles sont engages des crochets de fixation lb des caissons 1, lesquels émergent à la face inférieure de la paroi Ic qui vient au contact des supports. Les vides existant entre deux caissons sont masqués par des tôles décoratives 10 fixées aux caissons. Il en est de même pour les vides situés en partie basse et en partie haute, lesquels sont masqués par des tôles pliées 11 et par des solins i2 et éventuellement des bavettes. Les toles li110 sont parallèles entre elles et sont soit en aluminluin anodisé, soit peintes. Elles ont pourvut, en plus de leur fonction qu. es. a- masquer les vides existants, d'agrémenter l'aspect extérieur des parois captrices. Réalisées en couleur claire et de préférence réfléchissan Qies cllt?s forment, en combinaison avec les caisson, des bandes alternées. Le capteur comporte, en outre, derrière, sur le fond desdits caissons 1, et appliqué sur le mur du bâtiment 2, un film aluminisél3, par exemple un film en PVC "deux faces", fixé au mur au moyen de supports adhésifs collés sur le mur 2, sur le fond de caisson et sur la paroi décorative. Tel que l'illustre la figure 1, le capteur forme ainsi des redans et les faces orientées vers la rayons solaires 14 et les masques en tôle 10/11, sont dans des plans sensiblement à 90" l'un par rapport à l'autre. L'inclinaison des capteurs par rapport à la verticale est de l'ordre de 270 + 10 . Cette valeur n'étant qu'indicative et donnée qu'à titre d'exemple. Les figures 2 et 3 illustrent un autre mode de réalisation de capteurs solaires selon l'invention lesquels sont orientables, de sorte à les mettre dans une position préférentielle, par rapport au rayonnement solaire. Les caissons 1 et leurs équipements capteurs sont identiques à ceux représentés à la figure 1 du dessin. Pour les rendre orientables, ils sont montés pivotants autour d'axes 15 s'étendant de part et d'autre leur partie supérieure et montés tournant -sur des supports 16 fixés au mur 2. Leur pivotement est obtenu au moyen d'une vis sans fin 17 disposée parallèlement au mur 2 et sur l'un des côtés du capteur et s'étendant sur la longueur de celui-ci. Ladite vis 17 est montée tournante dans un support 18 et est entrainée en rotation au moyen d'une manivelle 19 et d'un boîtier d'angle 20 disposé à sa partie inférieure de telle sorte qu'vil puisse etre manoeuvré à partir du sol ou à partir d'un des niveaux du bâtiment. Ce boîtier comporte un cadran 20a devant lequel se deplace une aiguille indicatrice 20b-. La vis 17 coopère avec des écrous 17a auxquels sont articulés des bras 21 également articulés à la partie inférieure du caisson 1. On comprend que sous l'effet du déplacement des écrous 17a sur la vis 17, entraînée en rotation par la manivelle 19/boîtier d'angle 20, les caissons 1 peuvent adopter diverses inclinaisons en pivotant autour des axes 15. -Afin de masquer les vides existant entre les caissons, on a prévu des tôles décoratives 22/23. La tôle 22 est fixee sur e bord inférieur du caisson supérieur et s'étend d'une part, sur toute sa longueur et, d'autre part, du côté du caisson inférieur, de telle sorte qu'en position inclinée maximum de celui-ci, son bord libre se trouve a proximite da ca'.oson inférieur. La tôle 23 est fixée au bord supérieur du caisson inférieur et s' détend d'une part, sur la longueur de celui-ci et, d'autre part, du côté du caisson supérieur de telle sorte que son bord libre se trouve rapproché du.caisson supérieur. Comme cela est illustré à la figure 2, les tôles 22/23 se recouvrent. Selon un autre mode de réalisation non représenté, une seule tôle décorative flexible est fixée le long du bord inférieur du caisson supérieur et s'étend vers le caisson inférieur pour venir reposer sur le bord supérieur de celui-ci. Lors de l'orientation des caissons, la tôle glisse sur le caisson inférieur. On conçoit que le montage inverse est également réalisable; la tôle étant dans ce cas fixée au caisson inférieur pour glisser sur le caisson supérieur. Un autre mode de réalisation du masquage des vides est illustré à la figure 3. Une bande souple 24, en matière plastique ou en toile est fixée sur la longueur du bord supérieur du caisson inférieur et est rabattue sur la face le du caisson 1 supérieur. Des glissières 25 fixées en partie basse et aux extrémités du caisson supérieur le long de ses bords latéraux assurent le guidage du bord libre 24a de la bande, celle-ci comportant le long dudit bord une tige 26 débordant de part et d'autre de ses bords latéraux et dont les extrémités coopèrent avec lesdites glissières 25 en coulissant lors du changement d'inclinaison des caissons. Comme cela est illustré aux figures 2 et 3, le vide existant entre la partie extrême inférieure du capteur, est masqué par une tôle décorative 26 fixée sur la longueur du bord inférieur du caisson inférieur et s'étendant du côté du mur pour venir à proximité de celui-ci lorsque les caissons sont dans leur position inclinée maximum. Cette tôle 26 peut être pliée en 26a comme le représente le dessin. Un autre mode de réalisation de capteur solaire selon l'invention: est illustré à la figure 4. Les éléments qui le composent sont des profilés extrudés en alliage léger 27. Ces profilés se composent d'une âme 27a, d'une section droite allongée allant en s'amincissant vers ses bords longitudinaux 27b/ 27c. La face 27d est de couleur sombre pour jouer le rôle d'absorbeur. Lesdits bords 27b/27c comportent des feuillures longitudinales dans lesquelles repose une vitre 28. L'étanchéIté est assurée par des joints 29. A leur partie opposée à la face 27d, lesdits profils comportent en leur milieu deux ailes courbes 27e s'étendant sur la longueur des profilés et délimitant une gorge circulaire d'assez grande section 27f. Dans cette gorge 27f est clipsée une tubulure 30 dans laquelle circule le fluide caloporteur. Ces tu usures 30 sont reliees par leurs extrémités â des collecteurs non representés, s'étendant le long des bords latéraux du capteur et sur leur longueur. L'inclinaison de ces profilés 27 est obtenue au moyen de tôles 31, i preference, décoratives ou réfléchissantes, pliés le long de leurs bords longitudinaux pour adopter une sec ion en Z, lesquelles sont fixées sur des profilés 27, par exemple an moyen de vis 32. Leurs bords rabattus 31a/3ib jouent le rôle de parecloses et assurent le maintien en place des vitres 28. Ces tôles 31 masquent également les vides existant entre eux profiles 27. L'angle formé par la vitre 28 et la tôle 31 est sensiblement égal a 900. ensemble des éléments composant le capteur est fixé par tous moyens connus a la façade du bâtiment, par exemple au moyen de pattes insérées entre les bords rabattus 31b des tôles et les bords 27b des profiles et réparties sur la longueur du capteur. Une autre forme de rénîlsation d'éléments de capteurs esc donnée a la figure 5 du dessin. Comme les éléments 27 ei-dessus3 les éléments 33, suivant le nouveau mode de réalisation proposé, sont des profilés extrudés en alliage léger. Ces profilés 33 comportent deux ailes 33a/33b formant un angle a sensiblement égal a 900 (900 t 100). L'aile 33a dont la face extérieure est sombre pour jouer le rôle d'absorbeur, est raccordée à l'aile 33b dont la face extérieure peut être réfléchissante, par un bord arrondi 33c. A titre d'exemple, on indique çel' L'aile 33a comporte le long de son bord libre une gorge 33d d'une section droite trapézoïdale. L'aile 33b comporte le long de son bord libre une nervure 33e d'une section droite trapézoïdale. Les éléments 33 étant clipsables entre eux, on comprend que les nervures 33e viennent s'emboîter dans la gorge 33d de l'élément disposé au-dessous. Tel que cela est illustré sur la figure 5, la gorge 33d et la nervure 33e sont dans un même plan parallèle au plan matérialisé par la ligne x xl, laquelle forme un angle y de 270 ( 27 * 10 ) avec l'aile 33a du profilé 33. Comme le profilé 27, le profilé 33 comporte sur la face arrière 33f et en son milieu et sur sa longueur-, deux ailes courbes 33g/33h qui déterminent une gorge circulaire d'assez grande section 33jv dans laquelle est clipsée une tubulure 34. Ces tubulures 34 sont reliés à des collecteurs, s'étendant sur la longueur du capteur et au oit de ses bords latéraux. Le capteur selon l'invention composé de tels profilés 33 est fixé à la façade du bâtiment au moyen de supports appropriés connus de lthomme de l'art et non représentés sur la figure 5. Bien entendu, sans sortir du cadre de 11 invention, diverses modifications peuvent être apportées par l'tomme de métier aux capteurs solaires qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1 - Capteur solaire comportant des absorbeurs dans lesquels circule un fluide caloporteur, caractérisé en ce qu'il se compose de plusieurs éléments in dépendants superposes et s étendant horizontalement, lesquels sont d'une section droite allongée et comportent lesdits absorbeurs indépendants qui sont reliés entre eux, lesquels éléments sont situés dans des plans pa rallèles inclinés de telle sorte que la face du capteur située du côté des rayons solaires forme des redans. 2 - Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments indépendants forment des caissons et sont réalisés à partir de profilés d'une section droite d'une forme générale rectangulaire et comportent des feuillures parallèles à leurs bords latéraux et dans lesquelles s'appuient lesdits absorbeurs. 3 - Capteur selon la revendication 2, dont les absorbeurs sont plats, d'une section droite allongée et constituent des enceintes dans lesquelles circule le fluide caloporteur, caractérisé en ce que la face de l'absor beur orientée vers les rayons solaires est de couleur foncée, tandis que les autres faces sont enveloppées d'un produit isolant. 4 - Capteur selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que chaque élément est fixé à des supports d'un profil triangulaire qui déterminent son inclinaison. 5 - Capteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les vides exis tants entre deux éléments et les éléments d'extremités et la paroi qui supporte le capteur, sont masqués par des plaques décoratives. 6 - Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque élément est monté pivotant dans le sens horizontal pour modifier son inclinaison. 7 - Capteur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour faire varier simultanément l'inclinaison desdits éléments de telle sorte que leurs faces exposées aux rayons solaires soient tou jours dans des plans parallèles. 8 - Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 6 et 7, carac térisé en ce que chaque caisson comporte sur sa longueur au moins une tôle décorative s' étendant du côté d'un autre caisson, de telle sorte que les tôles des deux éléments se recouvrent. 9 - Capteur selon l'une quelconque des revendications i à 33 6 et 7, carac térisé en ce que chaque caisson comporte sur sa longueur au moIns une tôle décorative s'étendant du côté d'un autre caisson, de telle droite que ladite tôle glisse sur celui-ci lorsque l'on modifie ltorientat-on des caissons. 10 - Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 6 et 7, carac térisé en ce que chaque caisson comporte sur sa longueur, au moins une bande en matériau souple, laquelle est fixée à un autre caisson pour masquer le-vide existant entre deux caissons, de telle sorte que ladite bande se déforme lorsque l'on modifie l'orientation des caissons. 11 - Capteur selon la revendication 1, dont lesdits éléments indépendants sont des profilés extrudés d'une section droite allongée, dont une des faces comporte des moyens pour maintenir contre craque profilé au moins une capacité dans laquelle circule le fluide caloporteur, caractérisé en ce que la face qui est orientée du côté du soleil constitue ltabsorbeur et est d'une couleur foncée. 12 - Capteur selon la revendication ii, caractérisé en ce que les vides exis tant entre deux profilés sont masqués par des tôles pliées pour former des bords rabattus le long de leurs bords longitudinaux, lesquelles tôles jouent le rôle d'entretoises et déterminent l'inclinaison desdits éléments. 13 - Capteur selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits profilés sont d'une section droite en forme de L, dont les ailes sont sensiblement à 90" l'une par rapport à l'autre et dont la plus large est d'une couleur foncée sur sa face extérieure orientée vers les rayons solaires et compor te contre sa face opposée lesdites capacités dans lesquelles circule le fluide. 14 - Capteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdites ailes des profilés comportent le long de leurs bords longitudinaux, au moins une gorge adaptée pour recevoir et maintenir par clipsage le bord lon gitudinal de l'aile d'un autre élément