Brevet FR2409464A1 — publié le 19790615

La présente invention a pour objet un capteur solaire à ruissellement. Elle trouve une application dans -l'utilisation de l'énergie solaire. Le capteur solaire à ruissellement objet de la demande nO 76 35345 du 24 novembre 1976 est essentiellement constitué d'un support plan, recouvert dlun tapis fibreux et éventuellement d'une couverture transparente pour réaliser 1' effet de serre. Le support est de préférence isolant, orienté vers le sud et présente une inclinaison appropriée. Ce capteur est caractérisé, en outre, par 'n dispositif de distribution du liquide caloporteur, qui comporte à 1' entrée de la distribution une retenue de liquide dans laquelle trempe l'extrémité supérieure du tapis fibreux, assurant ainsi une imprégnation automatique et un écoulement homogène par gravité à travers le tapis fibreux. Dans le cas où l'on dispose une couverture transparente, vitre ou film plastique, un cadre pour maintenir cette couverture et des dispositifs d'étanchéité sont nécessaires. La présente invention consiste en un mode de réalisation nouveau et économique de capteur solaire à ruissellement, caractérisé en ce que la paroi transparente est remplacée par un film plastique transparent appliqué directement à la surface du tapis fibreux et lié à ce denier par tout moyen approprié, pulvérisation au pistolet, collage, soudure, ou est réalisé par glaçage ou fusion partielle de la surface du tapis. Le film plastique ainsi formé tend à prévenir l'évaporation de l'eau toute maintenant un effet de serre quelque peu réduit par rapport aux parois transparentes montées en châssis. La fibre devient ainsi le support de la couverture transparente, Q qui permet de faire l'économie de la couverture transparente en verre ou en plastique, des joints d'étanché-ité et du châssis porteur de oette paroi. Cette technique nouvelle est particulièrement avantageuse dans le os où il y a concommitance de paramètres très favorables tels que : fort ensoleillement, température extérieure élevée, demande d'une eau à une température d'utilisation de 20 à 400C. C'est le cas des piscines de plein air, ou de l'eau sanitaire dans les camps de vacances-d'été. Pour oes applications, on peut, conformément à la présente invention, utiliser comme support du tapis fibreux toute surface correctement inclinée et orientée, voisine du lieu d'utilisation telle que toiture d'un local technique ou construction avoisinante, talus, sol, aire bétonnée ou carrelée faiblement inclinée, toit de tribune de stade, etc... La réalisation du film transparent revêtant directement la surface du tapis fibreux peut être effectuée de diverses maniè- res. De toutes façons, les caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront mieux après la description qui suit, d'exemples de réalisation donnés à titre explicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente, en ooupe, un premier mode de réalisation du capteur de l'invention - la figure 2 représente, en coupe, un second mode de réalisation du capteur de l'invention - la figure 3 représente un montage sur un support du tapis solaire conforme à l'invention - la figure 4 représente une variante de montage du tapis solaire de l'invention. Selon un premier mode de réalisation, représenté sur la figure 1, le tapis fibreux 1 disposé sur le support 3, est enduit sur sa surface supérieure, d'un film 2, en une résine thermoplastique d'inclusion, ayant un spectre d'absorption permettant la pénétration maximum de 1' énergie solaire et étant opaque dans l'infrarouge lointain. Le film est réalisé in situ par enduction à l'aide de moyens connus tels que pistolet, rouleau à enduire, spatule, etc. Selon un second mode de réalisation représenté sur la figure 2, on applique un film transparent à la surface du tapis fibreux qu'on rend solidaire de celui-ci par collage, soudure ou tout moyen approprié et compatible avec la nature de la fibre et du film. Ce film peut etre en polyéthylène, en méthacrylate, en polyfluorure de vinyle, etc... Pour un aspect esthétique et pour éviter au maximum la formation de buée, préjudiciable à la transparence du film, donc a la pénétration du rayonnement dans la fibre, le contact fibrefilm doit etre le plus intime possible. L'étanchéité peut etre assurée en repliant le film sur le pourtour du tapis entre le support 3 et la fibre comme on peut le voir en 4. Le collage, grâce à une résine de méthacrylate par exemple, polymerisée sur place, présente de nombreux avantages. Cette résine est invisible, transparente, peu sensible au rayon nement dltra-violet, peu sujette au vieillissement et est un adhésif très efficace. Le film transparent .thermopLastique est, ou peut etre traité pour etre rendu peu sensible au vieillissement dû au rayonnement ultra-violet Selon un troisième mode de réalisation, on peut dérouler sur un support quelconque, un matériau composite, dit tapis solaire, constitue d'un matelas thermoplastique de structure fibreuse, alvéolaire ou feutrée, permettant le ruissellement du liquide caloporteur, ledit matelas adhérant de part et autre à deux feuilles de matériau thermoplastique dont l'une au moins exposée au soleil est transparente, 1' autre étant le support étanche au ruissellement, Ces feuilles peuvent être soudées sur les bords pour étanchéifier Q matériau composite. Le capteur à ruissellement ainsi réalisé peut etre stocké en rouleau prêt à être posé, découpable et assemblable aux dimensions de supports quelconques, de préférence isolants, l'alimentation en fluide caloporteur etant assurée par des goulottes-surverses d'alimentation et des goulottes de reprise dans les parties basses. I1 est possible d'associer à l'élément de capteur à ruissellement un isolant tel que matelas de laine de verre ou autre matériau isolant enroulable sur la face opposée à la face d'exposi- tion solaire sans modifier son caractère démoulable et de coupable à volonté. La figure 3 représente un premier dispositif de montage de ce type de capteur solaire. On reconnaît sur omette figure le matelas fibreux, feutré ou alveolaire 1, adhérant à deux feuilles de plastique 2, dont celle située à la partie supérieure est en un thermoplastique ayant un spectre d'absorption permettant l'en triée maximum de 1' énergie solaire et opaque dans l'infrarouge lointain (3 microns), Le capteur démoulable comporte en outre un matelas isolant 5 et il est inséré entre une goulotte surverse d'alimentation 6 et rne goulotte de réception 7. La figure 4 représente une autre forme d'exécution de capteur solaire, constitué par un tapis solaire comportant un tapis fibreux 1, un film transparent et un film support 2 identiques ou non, insérés dans deux oellecteurs tubulaires 8, 9, en polyéthylène par exemple. L'étanchéité tapis-collecteur peut être réalisée par soudure ou collage. Un isolant 5 est interposé entre le tapis solaire et le support qui peut être m toit, m vair, m sol. Le film support du tapis solaire oeut être en un thernioplas- tique alvéolé ou un polymère expansé. Tous 9s modes de réalisation économiques par leur mode de fabrication et leur mode d'installation présentent en outre l'avantage d'être adaptables à toutes les surfaces. Il est évident que dans le cas ou une température plus élevée du fluide caloporteur est requise, ils peuvent être associés au mode de réalisation decrit dans le brevet déjà cité et comportant un châssis porteur d'une couverture transparente réalisant l'effet de serre. La lame d'air ménagée entre le film transparent du tapis solaire et la couverture transparente du capteur diminue les pertes thermiques du capteur donc augmente son rendement. REVENDI CAT IONS 1. Capteur solaire a' ruissellement consistant en un dispositif de circulation de fluide caloporteur par gravité à travers un matelas exposé au soleil, caractérisé en ce qu'il comprend une paroi transparente aux rayons solaires, constituée par un film transparent directement appliqué à la surface du matelas exposée au soleil, 1' autre face du matelas étant fixée à un support étanche et de préférence isolant. 2. Capteur solaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film transparent est réalisé in situ par enduction de la surface du matelas à l'aide d'une résine d'enduction. 3. Capteur solaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film transparent est appliqué et collé à la surface du matelas. 4. Capteur solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le film transparent est en une matière thermoplastique ayant un spectre d'absorption permettant la pénétration maximum du rayonnement solaire et opaque à l'infrarouge lointain. 5. Capteur solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend in film support étanche constitué par un film thermoplastique collé à la face inférieure du matelas formant avec ce dernier et le film transparent une structure composite dite "tapis solaire". 6. Capteur solaire selon l'une quelconque des revendications l à 5, caractérisé en ce qu'on applique sous le film support du tapis solaire une couche isolante souple capable de s'enrouler avec le tapis. z 7. Capteur solaire selon l'une quelconque des revendications 1- à 5, caractérisé en ce que le film transparent et le film support sont en des matières thermoplastiques semblables ou différentes, soudables ou collables. 8. Capteur solaire selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que le film support est en un matériau thermoplastique alvéolé ou en un polymère expansé. 9. Capteur solaire selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 8, caractérisé en ce que le matelas est fibreux et cons titué de fibres de matière plastique ou minérale. 10. Capteur solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en oe que le martelas est poreux et constitué par une mousse de matière thermoplastique. 11. Capteur solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le matelas est alvéolaire.