Brevet FR2398985A1 — publié le 19790223

La présente invention concerne des dispositifs d'absorption de rayons solaires dits panneaux d'absorption solaire. Elle a pour objet un dispositif d'absorption de rayons solaires comportant une feuille de support qui présente une série de gouttières, une série de tubes de prélèvement de chaleur logés dans certaines au moins de ces gouttières, une couche d'isolant thermique disposée sous la face de la feuille de support opposée aux tubes de prélèvement de chaleur et aux gouttières, et une feuille de matière transparente qui referme lesdites gouttières. Des tubes de prélèvement de chaleur auxiliaires peuvent être prévus sous la feuille de support, entre celle-ci et la couche d'isolant thermique. Les tubes de prélèvement de chaleur principaux et auxiliaires sont conçus pour recevoir en service du liquide de refroidissement destiné à prélever la chaleur. Les tubes de prélèvement de chaleur peuvent être munis d'ailettes et celles-ci peuvent être disposées de manière à positionner les tubes dans les gouttières. A cette fin, lesdites ailettes peuvent être constituées par des plaques oblongues, conductrices de la chaleur, de forme voulue pour épouser le profil du fond de la gouttière dans laquelle est logé le tube de prélèvement de chaleur associé. Les tubes de prélèvement de chaleur peuvent être en un métal tel que cuivre ou aluminium, ce dernier étant à éviter quand 1peau de refroidissement est dure. En variante, ils peuvent tre en une matière plastique, telle que polyéthylène ou polypropylène. Ils risquent de subir une température élevée Si le liquide de refroidissement cesse de circuler pendant l'exposition du panneau à des rayons solaires. Ils peuvent avoir une section circulaire ou non circulaire ; il va sans dire que, dans le second cas, ils supportent mieux les déformations résultant de la congélation du liquide de refroidissement. De préférence, chaque tube de prélèvement de chaleur principal s'étend entre des collecteurs d'alimentation et d'évacuation agencés pour amener en fonctionnement du liquide de refroidissement qui circule à travers les tubes de prélèvement de chaleur. De meme, chaque tube de prélèvement de chaleur auxiliaire peut s'éten- dre soit entre lesdits collecteurs principaux d'alimentation et d'évacuation, soit entre des collecteurs auxiliaires d'alimentation et d'évacuation. La matière transparente peut etre du verre ou une matière plastique transparente telle que polymère acrylique ou chlorure de polyvinyle. La feuille de support peut être en ciment armé d'asbeste tel qu'amiante-ciment ou en ciment armé de fibres de verre. Les faces extérieures ou supérieures, tant de la feuille de support que des gouttières formées dans cette feuille et des tubes de prélèvement de chaleur logés dans ces gouttières, sont de préférence d'un noir mat. En service, le panneau absorbe de l'énergie solaire sous forme de chaleur et celle-ci est prélevée en continu par l'eau de refroidissement qui circule dans les tubes de prélèvement de chaleur. Il apparat un effet dit de serre, étant donné que les rayons solaires traversent facilement la feuille transparente, tandis que les rayons infrarouges provenant de la feuille de support ne peuvent passer à travers la feuille transparente dans l'atmosphère extérieure et sont ainsi retenus par le panneau. On va maintenant décrire à titre d'exemples certaines réalisations préférées de l'invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 9 est une vue schématique en coupe d'un panneau d'absorption solaire simple selon I1 invention la figure 2 est une vue schématique analogue d'un panneau d'absorption solaire selon l'invention muni en outre de tuyaux auxiliaires la figure 3 est une vue schématique en coupe de profil d'un toit en dos d'e muni d'un dispositif d'absorption solaire selon l'invention. Sur la figure 1, on voit un panneau d'absorption solaire comportant une feuille de support ondulée 10, en amiante-ciment, définissant des gouttières 11 qui débouchent vers l'extérieur (usuellement vers le haut) et des gouttières 12, parallèles aux précédentes, qui débouchent vers l'intérieur (usuellement vers le bas). Un tube de prélèvement de chaleur 9,-en cuivre est logé dans la gouttière 11, en position définie par des ailettes transversales 16 qui le longent. Les faces supérieures 17 du tube à ailettes 9 et 18 de la feuille 10 sont peintes en noir mat.Une feuille de verre 26 est profilée de manière à s'engager sur les crêtes dirigées vers le haut 27 de la feuille de support 10 et à présenter en travers des gouttières 11 des tronçons plats 28 définissant avec les gouttières des logements 28 qui reçoivent des tubes de prélèvement de chaleur 9. Une couche 19 de fibre de verre d'isolation thermique est disposée du côté de la feuille de support 10 opposé aux tubes 9 et à la feuille de verre transparente 26. Selon une variante du panneau d'absorption solaire représenté sur la figure 1, les gouttières t2 dirigées vers le bas situées sous les crêtes 27 de la feuille de support 70 sont garnies d'isolant thermique. Le panneau d'absorption solaire représenté sur la figure 2 comporte les mêmes éléments principaux que celui représenté sur la figure t, sauf que chaque tube de prélèvement de chaleur 9 est fixé à une plaque cintrée 13, à courbure épousant celle du fond de la gouttière 11. Des tubes de prélèvement de chaleur auxiliaires 20 sont logés sous les cretes 27 de la feuille de support 1G, dans les gouttières 12 dirigées vers le bas, et de la fibre de verre isolante 21 remplit le reste de la gouttière 12, jusqu'à la couche principale 19 de fibre de verre isolante. En service, bs panneaux sont usuellement posés avec une certaine inclinaison et orientés dans toute la mesure du possible vers le sud. Les tubes de prélèvement de chaleur principaux 9 sont reliés à des collecteurs d'alimentation et d'évacuation et les tubes auxiliaires éventuels 20 sont relids aux mêmes collecteurs ou à des collecteurs auxiliaires. Selon un aspect avantageux de l'invention, le panneau d'absorption solaire peut en fait faire partie de la couverture de la construction qu'il doit alimenter en chaleur. Un tel agencement est illustré par la figure 3, qui montre un panneau d'absorption solaire semblable à celui représenté sur la figure 1, reposant sur une feuille de doublure ou de support 22, en amiante, portée par la charpente de toiture 23. Dans ce cas, la feuille de matière transparente 26 est en chlorure de polyvinyle transparente. tes tubes de prélèvement.de chaleur 9 s'étendent entre des collecteurs supérieur t4 et inférieur 15. En service, de l'eau servant de liquide de refroidissement circule entre les collecteurs 14 et 15 dans les tubes 9. Quand la circulation a lieu par convection, l'alimentation est bien entendu assurée par le collecteur inférieur 15 et 1' évacuation, par le collecteur supérieur 14. Tel peut être aussi le cas quand l'arrivée d'eau est assurée par pompage ; toutefois, pour une alimentation par pompage, il est parfois préférable de faire assurer l'arrivée d'eau par le collecteur supérieur 14 et l'évacuation par le collecteur inférieur 15. REVEND I CAT ION 1. Dispositif d'absorption de rayons solaires, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille de support qui présente une série de gouttières, une série de tubes de prélèvement de chaleur logés dans certaines au moins de ces gouttières, une couche d'isolant thermique située sous le côté de la feuille de support opposé aux tubes de prélèvement de chaleur et aux gouttières, et de la matière en feuille transparente refermant les gouttières. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des tubes de prélèvement de chaleur auxiliaires sont prévus audessous de la feuille de support, entre celle-ci etia couche d'isolant thermique. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les tubes de prélèvement de chaleur sont munis d'ailettes ou fixés chacun à une plaque oblongue, conductrice de la chaleur, de forme épousant le profil du fond de la gouttière dans laquelle est blé le tube de prélèvement de chaleur associé. 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque tube de prélèvement de chaleur s'étend entre des collecteurs d'alimentation et d'évacuation assurant en service la circulation de liquide de refroidissement dans les tubes de prélèvement de chaleur. 5. Dispositif selon les revendications 2 et 4 conjointes, Ca- ractérisé en ce que tous les tubes de prélèvement de chaleur auxiliaires s'étendent entre lesdits collecteurs d'alimentation et d'évacuation. 6. Dispositif selon les revendications 2 et 4 conjointes, Ca- ractérisé en ce que tous les tubes de prélèvement de chaleur auxiliaires s' étendent entre des collecteurs d'alimentation et d'dvacua- tion auxiliaires. 7. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la feuille de support est en ciment armé de fibres. 8. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les faces extérieures ou supérieures, tant de la feuille de support que des gouttières qu'elle présente et des tubes de prélèvement de chaleur logés dans ces gouttières, sont d'un noir mat.