Brevet FR2403373A1 — publié le 19790413

La présente invention concerne un fluide pour le captage d'énergie rayonnée en particulier pour capteurs solaires. Il est bien connu de réaliser des capteurs solaires en faisant circuler de l'eau entre deux plaques parallèles dont celle exposée aux rayons solaires est gén8ralement en verre et qui délimitent entre elles un espace d'dpaisseur réduite en forme de lame, Avec de tels capteurs, il s'avère que le coefficient g de réémission dans le domaine des infragouges est élevé, environ 90 8, ce qu limite la quantité de calories effectivement récupérées, malgré un coefficient d'absorption a élevé, environ 95 t. La présente invention a pour but de fournir un fluide pour capter de l'énergie rayonnée, notamment de l'énergie solaire, grâce auquel le coefficient de réémission dans le domaine infrarouge est réduit de façon importante tout en conservant au coefficient d'absorption une valeur très élevée. Ce but est atteint, conformément a l'invention, en utilisant un fluide constitué par un liquide chargé de particules solides en suspension. Les particules sont d'un matériau noir tel que graphite, carbone, nigrosine ou autre pigment ayant un coefficient d'absorption élevé par les rayonnements du spectre solaire, c'est- -dire dans le domaine des longueurs d'onde comprises entre 3500 et 7000 A, avec de préférence un maximum d'absorption pour les lont gueurs d'onde comprises entre 4000 et 5000 A Le liquide propre a former avec le matériau solaire utilisé une suspension de caractéristiques constantes est par exemple de l'eau, Dans la mesure oA des températures élevées, notablement supérieures 1000C, peuvent être atteintes, on utilisera un liquide supportant facilement ces températures, tel qu'une huile, par exemple minérale.Par ailleurs, le liquide choisi pourra être de couleur noire ou coloré en noix, Pour un fluide donné, la valeur du coefficient de réémis- sion dans l'infrarouge dépend essentiellement de la concentration en particules solides et, principalement, du calibre des parti- cules, La concentration en particules doit rester limite pour que la circulation du fluide reste facile. A titre indicatif, cette concentration peut être de.l'qrdre de 0,1 g/l pour une suspension de particules de graphite dans de l'eau.Des yaleurs plus élevées, par exemple jusqu'a 0,5 g/l sont possibles lorsque, en particulier, l'espace formant lame entre les plaques du capteur a une épaisseur de plusieurs-mtllimètres, par exemple de Sa 7 Le calibre des particules est déterminant pour le pouvoir de réémission de l'infrarouge. De préférence, ce calibre est inférieur à l/lOOe de mm, compris par exemple entre 0,1 et lopi. La figure unique du dessin annexé illustre schématiquement l'utilisation d'un fluide conforme à l'invention, comme fluide caloporteur dans une installation de captage de l'énergie solaire. Le liquide 10 chargé de particules solide, par exemple une huile chargée de particules de graphite, est mis en circulation dans un circuit 11. Le circuit ll est de préférence un circuit fermé pour éviter toute pollution du fluide 10. Dans le circuit 11 est inséré au moins un capteur plan 12 en forme de panneau constitué par deux plaques 13 et 14 parallèles ménageant entre elles un espace en forme de lame dans lequel le fluide 10 ruisselle sous l'effet de la gravité, le panneau 12 étant incliné par rapport à l'horizontale. La plaque inférieure 13 est par exemple une plaque métallique, en acier, cuivre, ou autre métal, fixée sur une plaque 15 de matériau thermiquement isolant. La plaque supérieure 14, exposée aux rayons solaires, est en verre. Le circuit 11 comporte une pompe de circulation et éven tellement au moins un échangeur de chaleur (non représentés). En outre, un dispositif 16 de brassage du fluide est prévu pour brasser le fluide 10 qui circule dans le circuit Il afin de maintenir constante la concentration du fluide en particules et, par voie de conséquence, le coefficient de réémission dans l'infrarouge du fluide circulant dans le panneau 12. On peut remarquer que la lame de liquide chargé de particules solides se trouvant entre les plaques 13 et 14 peut être de façon très approximative comparée, sur le plan des propriétés d'absorption et de réémission de rayonnement, à un corps présentant une certaine porosité supergicielle, Il reste que llutilisa- tion d'un tel corps comme plaque inférieure d'un capteur pourrait difficilement être envisagée dans la pratique du fait que les pores ne manqueraient pas d'être rapidement obstrués par des impuretés se trouvant dans le fluide caloporteur avec, par con- séquent, une augmentation rapide du pouvoir de réémission. Bien entendu, diverses modifications ou adjonctions pourront être apportées aux modes de réalisation ci-avant décrits d'un fluide conforme à l'invention et de son application sans sortir du cadre de protection défini par les revendications annexées R E V E N D I C A T I O S S 1. Fluide pour le captage d'énergie rayonnée, en particulier d'energie solaire, caractérisé en ce qu'il est constitué par un liquide chargé de particules solides en suspension, notafliflent de particules d'un matériau noir. 2. Fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calibre des particules est de préférence conpris entre 0,1 et 10/u . 3. Fluide selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les particules sont en graphite. 4. Fluide selon l'une quelconque des revendications précedentes caractérisé en ce que liquide est une huile. 5. Installation pour le captage d'énergie solaire comportant un circuit fermé dans lequel est inséré au moins un capteur en forme de panneau constitué par deux plaques parallèles qui dé 11- mitent entre elles un espace en forme de lame et des moyens pour faire circuler- un fluide caloporteur dans ce circuit, caractérisée en ce que le fluide caloporteur est un liquide chargé de particules solides en suspension selon l'une quelconque des revendications précédentes. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de brassage monté dans le circuit pour brasser le fluide caloporteur qui y circule.