Brevet FR2420098A1 — publié le 19791012

I1 est connu que les campings et terrains de sport ont besoin de douches et que le taux d'utilisation des campings et terrains de sport étant plus fort en été qu'en hiver, la consommation d'eau chaude des douches est plus importante en été qu'en hiver. Ce phénomène est en harmonie avec les caractéristiques des capteurs solaires dont la capacité de production d'eau chaude est plus importante en été qu'en hiver.Le but de la présente invention est un bloc douche solaire pour camping et terrain de sport permettant d'utiliser la capacité de captation des capteurs solaires sur une quantité d'eau nettement plus petite pendant la période d'hiver que pendant la période d'été, la strati- fication pendant la période d'été permettant une utilisation optimale des capteurs solaires pour le renouvellement de l'eau chaude utilisée pendant les périodes diurnes de captation.A cet effet, la paroli des cabines oRosee à leurs accès est composée de capteurs solaires à effet de serre composée d'une manière connue d'un collecteur supérieur et d'un collecteur inférieur reliés entre eux par des tubes à ailettes situés entre la couverture transparente et le fond des capteurs qui est la paroi des eabines Se douches, paroi qui est légèrement "mansardée" c.-à-d. inclinée par rapport à la verticale puisoué les capteurs, dans un but de meilleure utilisation, sont inclinés entre 60 et 70" par rapport a la verticale, ltorientation étant évidemment dirigée vers le Sud ; avec cette disposition des capteurs les pertes calorifiques par leurs fonds ne sont pas perdues puisqu'elles contribuent au chauffage des cabines de douches. Jeux reservoirs de liquide caloporteur situés horizontalement à la fois l'un au-dessus de l'autre et au-dessus des collecteurs supérieurs des capteurs solaires forment avec leur isolant et l'enveloppe de l'isolant à la faible plafond et la toiture des cabres de douche dont les ouvertures d'accès réalisées de manières connues soit par des portes soit par des parois en chicanë~sont orientées vers le Nord. t tuyaudedépart des collecteurs supérieurs des capteurs est relié à la partie supérieure d'une extrémité du réservoir supérieur, la partie inférieure de l'autre extrêmité du réservoir supérieur est relié à la partie supérieure de la même extrêmité du réservoir inférieur par un raccord en T, la partie inférieure de l'autre extrémité du réservoir inférieur possède un piquage pour un tuyau de diamètre sensiblement identique à celui du piquage horizontal du raccord en T qui relie les réservoirs supérieur et inférieur, le tuyau qui est relié au piquage inférieur du réservoir inférieur et celui qui est relié au piquage horizontal du raccord en T sont respectivement reliés à deux des orifices d'une vanne à trois voies dont le troisième orifice est relié aux collecteurs inférieurs des capteurs solaires, un clapet anti-retour étant interposé entre ces collecteurs et la vanne à trois voies.En agissant sur la vanne à trois voies il est possible lors du fonctionnement par thermosiphon des capteurs solaires de faire descendre dans les collecteurs inférieurs des capteurs soit directement le liquide caloporteur situé à la partie inférieure du réservoir supérieur soit celui qui est situé à la partie inférieure du réservoir inférieur ; dans le premier cas seul.le liquide situé dans le réservoir supérieur participe à la circulation par thermosiphon dans les capteurs solaires, dans le deuxième cas, le liquide situé dans le réservoir supérieur et dans le réservoir inférieur participeà la circulation par thermosiphon dans les capteurs solaires. I1 est aisé de voir que lors d'un ensoleillement faible la diminution du volume de liquide caloporteur participant à la circulation par thermosiphon dans les capteurs permet d'obtenir plus rapidement, en quantité évidemment plus faible, de l'eau à température acceptable pour des douches ce qui est le but de la présente invention.Une automatisation de la commande de la vanne à trois voies, pilotée par la température du liquide situé à la partie inférieure du réservoir supérieur permet d'optimiser le système. Cette automatisation peut être réalisée électriquement avec une vanne motorisée et un thermostat ou hydrauliquement par action d'un piston ou d'un soufflet dont la course est comnandée par la dilatation ou mieux le changement de phase d'un eutectique situé dans une capsule placée dans ou contre la partie inférieure du réservoir supérieur. Il est à remarquer que la vanne à trois voies précitée n'a pas besoin d'une étanchéité importante entre ses 3 voies puisque le but est simplement de modifier les pertes de charges dans les circuits pour diriger le flux occasionné par le thermosiphon, vers le réservoir choisi c'est-idire soit celui du haut ou celui du bas en fonction de la température de la partie basse du réservoir supérieur. Dans le cas d'utilisation d'échangeur le tuyau d'eau sanitaire faisant office d'échangeur traverse d'abord le réservoir inférieur puis la partie supérieure du réservoir supérieur avant de partir vers les robinets et les panneaux des douches. Dans le cas d'utilisation de l'eau sanitaire comme liquide caloporteur dans les capteurs l'arrivée d'eau fraiche se fait par un piquage à la partie inférieure du réservoir inférieur et le départ d'eau chaude vers les douches se fait par un piquage à la partie supérieure du réservoir supérieur. Les Fig. let 2 ci-annexées représentent à titre indicatif et non limitatif un bloc douches solaire pour camping et terrain de sport selon l'invention, l'exemple choisi ne comporte pas d'échangeur de chaleur, le liquide caloporteur étant directement l'eau utilisée par les douches. La fig. I représente schématiquement les capteurs solaires, les réservoirs et leurs liaisons.La Fig. 2 est une coupe perpendiculaire aux axes des réservoirs passant sensiblement par le plan médian de la cabine centrale d'un bloc douche comportant trois-cabines de douches. 1 sont les collecteurs supérieurs, 2 sont les collecteurs inférieurs et 3 sont les tubes à ailettes des capteurs solaires dont 4 est la couverture transparente et-5 est le fond isolant qui est à la fois la paroi arrière des cabines de douche 6 est le réservoir supérieur, 7 est le réservoir inférieur. Les collecteurs supérieurs 1 sont reliés au réservoir supérieur 6 par le tube 8, le raccord en T 9 réunit les réservoirs 6 et 7, le piquage 10 est relié à la vanne 3 voies il par le tube 12, la même vanne 11 est reliée au réservoir 7 par le tube 13 et aux collecteurs inférieurs 2 par le tube 14 avec interposition du clapet anti-retour 15. La manette 16 permet de mettre le tube 14 en liaison soit avec le tube 13 soit avec le tube 12, le tube 17 est la sortie d'eau chaude pour les pommeaux de douche 18, le bouton 19 comnandant l'alimentation des pommeaux 18 ; cette alimentation peut évidemment se faire par l'intermédiaire d'un mélangeur thermostatique, 20 est l'alimentation en eau froide des réservoirs 7 et 6, 21 est l'isolant thermique, 22 est le réceptacle de douche. Les réceptacles, les chassis des capteurs, l'enveloppe des réservoirs, les réservoirs et les parois latérales des cabines de douche forment l'ossature du bloc préfabriqué facilement transportable sur camion. REVENDICATIONS I- Bloc douches solaires pour camping et terrain de sport caractérisé en ce que une des parois des cabines de douche est composée de capteurs solaires à effet de serre, deux réservoirs de liquide caloporteur étant situés horizontalement à la fois l'un au-dessus de l'autre et au-dessus des capteurs solaires l'enveloppe de l'isolant thermique de ces réservoirs formant le pbfonO e.t la toiture des cabines de douches, le tuyau de départ des collecteurs supérieurs des capteurs étant relié à la partie supérieure d'une extrémité du réservoir supérieur, la partie inférieure de l'autre extrêmité du réservoir supérieur étant relié à la partie supérieure de la même extrémité du réservoir inférieur par un raccord en T, la partie inférieure de l'autre extrêmité du réservoir inférieur possédant un piquage pour un tuyau de diamètre sensiblement identique à celui du piquage horizontal du raccord en T qui relie les réservoirs supérieur et inférieur, le tuyau qui est relié au piquage inférieur du réservoir inférieur et celui qui est relié au piquage horizontal du raccord en T étant respectivement reliés à deux des orifices d'une vanne à trois voies dont le troisième orifice est relié aux collecteurs inférieurs des capteurs solaires, un clapet anti-retour étant interposé entre ces collecteurs et la vanne à trois voies. 2- Bloc douches solaires pour camping et terrain de sport selon revendications 1 caractérisé en ce que la vanne à trois voies est télécommandée par un thermostat situé à la partie inférieure du réservoir supérieur. 3- Bloc douches solaires pour camping et terrain de sport selon l'une quelconque des revendications i et 2 caractérisé en ce que la commande de la vanne à trois voies se fait par élongation d'un vérin commandé par la dilatation et le changement de phase d'un eutectique situé dans une capsule thermiquement en contact avec la partie inférieure du réservoir supérieur.