Brevet FR2394033A1 — publié le 19790105

La présente invention concerne un capteur solaire à effet de serre. On connaît déjà des capteurs solaires à effet de serre qui sont généralement constitués par une boîte présentant une face transparente traversée par le rayonnement solaire et à l'intérieur de laquelle est logé un échangeur de chaleur traversé par un fluide caloporteur. Le rayonnément solaire est absorbé par l'échangeur de chaleur revêtu d'un corps noir et les calories s o n t transmises au fluide caloporteur à travers la paroi de l'échangeur de chaleur. Ces capteurs solaires ont en général une structure assez complexe et par ailleurs ils ne donnent pas un rendement satisfaisant. La présente invention a principalement pour but de fournir un capteur solaire de ce genre , de conception particulièrement simple, ayant un rendement élevé par rapport aux capteurs connus et présentant une très grande fiabilité. A cet effet, ce capteur solaire à effet de serre comportant une boite présentant une face transparente au rayonnement solaire et, à l'intérieur de la boite, un échangeur de chaleur traversé par un fluide caloporteur, est caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur est constitué par un serpentin tubulaire noir dont les spires successives , d'un diamètre sensiblement égal à la largeur du capteur, sont décalées les unes par rapport aux autres, parallèlement à la surface transparente, de manière à apparaître séparément et se recoupant à travers la face transparente et à créer une grande surface d'échange thermique à l'intérieur de la boîte. Le capteur suivant l'invention présente l'avantage d'une conception très simple, d'une mise en oeuvre très facile et d'avoir une grande fiabilité due au fait qu'il ne comporte que deux points de jonction hydraulique à l'entrée et à la sortie du capteur. En outre, la capteur suivant l'invention entraîne le minimum de perte de charge du fait que l'enroulement constitué par le serpentin comporte des spires ayant des diamètres correspondant sensiblement à la largeur du capteur et qui ne rompent pas le flux hydraulique à l'intérieur du serpentin. Un autre avantage procuré par le capteur suivant l'invention est qu'il offre, sous une faible surface et un faible volume, une très grande surface d'échange thermique au rayonnement et qu'il crée, par la forme même de la disposition intérieure du serpentin, des pièges à rayons, de nature et re formes variables. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif , une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé, sur lequel La figure 1 est une vue en plan d'un capteur solaire à effet de serre , suivant l'invention La figure 2 est une vue en coupe longitudinale faite suivant la ligne II-II de la figure 1. Le capteur suivant l'invention représenté sur le dessin comporte une boite 1, de forme rectangulaire, noire intérieurement. Cette boite est constituée d'un cadre-support autoportant rectangulaire 2 constituant les montants latéraux de la boîte. Cette boite comporte par ailleurs un fond 3 qui est réalisé par un panneau de matière alvéolaire 4, par exemple de la mousse de polyuréthane, revêtu sur ses deux faces de deux parements respectifs 5 et 6 en aluminium. Le parement 5, situé à l'intérieur de la boiteest noir, tandis que le parement 6 , qui se trouve à l'extérieur, est brillant pour réfléchir au maximum et améliorer l'isolation. La boîte 1 présente, à l'opposé du fond 3, une face transparente qui est constituée par deux films transparents 7 et 8 parallèles au fond 3 et tendus en travers du cadre 2. Ces films transparents 7, 8 assurent ainsi la fermeture de la boîte noire en partie supérieure et laissent passer le rayonnement solaire, tout en assurant une parfaite isolation supérieure. A l'intérieur de la boîte noire 1 est logé un serpentin tubulaire noir 9 qui est constitué par un tube en une seule pièce ou en plusieurs pièces traversant deux montants latéraux opposés du cadre 2 pour être raccordé à un circuit extérieur de circulation d'un fluide caloporteur. Comme on peut le voir sur le dessin, les spires successives 9a, 9b, 9c du serpentin tubulaire 9 sont décalées les unes par rapport aux autres parallèlement à la face transparente 7, 8 et elles sont superposées partiellement les unes aux autres en étant légèrement inclinées par rapport au plan du fond 3. G'est ainsi qu t en allant de l'entrée vers la sortie du serpentin tubulaire, ce serpentin forme la première spire , laquelle se raccorde à la spire intermédiaire 9b , laquelle se poursuit par la trosième spire 9c reliée à la sortie du serpentin. Naturellement, le serpentin pourrait comporter un nombre de spires quelconque différent de trois Du fait de ce décalage, les spires 9a, 9b, 9c apparaissent séparément et se recoupent si on les considère à travers la face- transparente 7, 8. On obtient ainsi une grande surface d'échange thermique à l'intéreur de la boite 1. Comme on peut le voir sur le dessin, les spires 9a, 9b, 9c du serpentin 9 ont un diamètre sensiblement égal à la largeur du capteur. R E VEND I C A T I ON S 1.- Capteur solaire à effet de serre comportant une boîte présentant une face transparente au rayonnement solaire et, à l'intérieur de la boîte, un échangeur de chaleur traversé par un fluide caloporteur, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur est constitué par un serpentin tubulaire noir dont les spires successives 9a, 9b, 9c, d'un diamètre sensiblement égal à la largeur du capteur, sont décalées les unes par rapport aux autres, parallèlement à la surface transparente, de manière à apparaître séparément et se recoupant à travers la face transparente et à créer une grande surface d'échange thermique à l'intérieur de la boîte. 2.- Capteur solaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fond 3 de la boite est constitué par un panneau 4 de matière isolante portant, sur sa face externe, un parement brillant 6 et, sur sa face interne, un parement noir 5. 3.- Capteur solaire suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les montants latéraux de la boîte 1 sont noirs à l'intérieur. 4.- Capteur solaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les spire successives 9a, 9b, 9c du serpentin tubulaire noir, se chevauchant les unes les autres en étant légèrement inclinées par rapport au plan du fond et de la face transparente de la boîte.