Brevet FR2426871A1 — publié le 19791221

L'objet de l'invention concerne un dispositif de capteur solaire. Il est destiné à capter l'énergie solaire au moyen d' un fluide caloporteur de coloration sombre à tension de vapeur très basse, transformant dans sa masse le rayonnement solaire en chaleur. Dans les dispositifs connus destinés à la production d'eau chaude sanitaire ou industrielle on utilisait des insolateurs constitués par une couche absorbante solide déposée sur une enceinte recevant la chaleur et la transmettant par conduction à un liquide caloporteur. Ce dispositif étant placé dans une capacité isolé avec parois transparentes pour réaliser un effet de serre. Ces appareillages présentent un encombrement important, un poids élevé avec des éléments demandant des ensembles complexes et des installations coûteuses. Le dispositif suivant l'invention supprime ces inconvé- nients et permet de réaliser des insolateurs légers, économiques présentant de très grandes facilités de construction et de manutention qui sous un encombrement réduit, augmentent le rendement en diminuant les pertes, l'inertie thermique ainsi que les pertes de charge. Il est constitué par la combinaison d'un caisson isolant à double vitrage avec circuit en chicane pour les basses pressions ou en faiseeau tubulaire transparent avec simple vitrage, pour les moyennes pressions avec un fluide à haut pouvoir absorbant opérant la conversion photothermique. Sur les dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'inven- tion : La figure 1 est une vue en plan et en coupe de l'inso- lateur basse pression. La figure 2 représente dans les mmes conditions un isolateur pour moyennes pressions. Le fluide caloporteur peut tre constitué par de lleau glycolée, des alcoolats ou autres agents minéraux ou organiques dont la tension de vapeur est quasi nulle ; de plus ces fluides caloporteurs et calocapteurs peuvent tre sélectifs. Pour l'utilisation de ces fluides, les capteurs doivent récupérer la presque totalité des calories captées directement et assurer leur accumulation à leur plus haute température. A cet effet, le capteur fig 1, est constitué par une capacité isolante et portante 1, comportant sur son parement inférieur des rainures 2 de raidissement. Le fond 3 est lisse et étanche afin de permettre au film du fluide 4dEs'étaler sur une surface non teintée mais pouvant tre réfléchissante. Des épaulements 5 permettent l'appui du premier vitrage 6. Ces épaulements déterminent un profil porteur en chicane 7 formant un canal de circuit du liquide suivant les flèches A. Les pattes de fixation 8 et les tubulures d'entrée et de sortie 9 sont insérées au moulage. Une surface dtappui 10 avec joint 11 permettant la dilatation, supporte le premier vitrage. Un cerclage 12 également moulé forme un support croisé 13 qui détermine ltécartement 14 situé entre les deux vitrages. Il assure également la fixation du premier vitrage par collage 15. Cette structuration en croix permet de faire participer les deux vitrages aux efforts dus à la pression du liquide. Un second cerclage moulé 16 et collé 17, assure la fixation du second vitrage 18. Le parement supérieur formant le fond sur lequel circule le fluide caloporteur est préférentiellement muni d'une couche réflectrice 19. Pour les circuits à moyenne pression fig 2, c'est à dire ceux mettant en oeuvre des cycles thermodynamiques, utilisant des liquides surchauffés à une température supérieure à leur température d'ébullition, on réalise un capteur à faisceau tubulaire étanche. Ce capteur comporte un caisson isolant et porteur 20 renforcé par une armature 2% améliorant sa rigidité. Il porte une série de tubes 22 disposés en quinconce pour obtenir par le passage du liquide un fond noir continu calocapteur. Ces tubes sont reliés entre eux en série ou en parallèle ou encore en série parallèle. Ces pièces sont stabilisées par des éléments en résine synthétique, ou métalliques 23 perforés absorbant les efforts dus à la pression. Les tubulures d'entrée et de sortie 24 traversent le caisson isolant ainsi que les pattes de fixation 25. Le vitrage 26 est immobilisé à une distance d'environ 30 mm par un cadre 27 collé sur sa périphérie 28. La disposition en quinconce des tubes, est déterminée de manière à obtenir la variation minimum de l'épaisseur de la couche de liquide caloporteur 29 absorbant, exposé au rayonnement solaire. Une disposition des tubes à plat, sans quinconçonnage, est possible en utilisant une couche réflectrice sur la deux me face arrière des tubes 30. On obtient ainsi une production d'eau chaude destinée aux usages sanitaires au chauffage des piscines, au chauffage des locaux ainsi qu'une mise en oeuvre de cycles thermodynamiques destinés à la production d'énergie mécanique ou de froid par l'échange de chaleur avec le liquide caloporteur. Toutefois les formes, dimensions et dispositions des différents éléments pourront varier dans la limite des équivalents comme d'ailleurs les matieres utilisées pour leur fabri- cation, sans changer pour cela la conception générale de l'invention qui vient d'tre décrite. REVENDICATIONS 1 Dispositif de capteur destiné à capter l'énergie solaire pour la production d'eau chaude destinée aux usages sanitaires, domestiques et industriels, permettant par l'appli- cation d'un fluide caloporteur et calocapteur de réaliser un appareillage léger, économique peu encombrant et d'un rendement élevé en diminuant les pertes et l'inertie thermique ainsi que les pertes de charge, se caractérisant par la combinaison d'un caisson isolant à double vitrage avec circuit en chicane avec et sélectif un fluide à haut pouvoir absorbantvoperant une conversion photothermique. 2 Dispositif suivant la revendication 1 se caractéri- sant par le fait que pour les basses pressions le capteur est constitué par un caisson isolant et porteur pourvu sur son parement externe de rainures de raidissement et son parement interne formant fond comporte un paulement formant cloisonnement espaceur en chicane. 3e Dispositif suivant la revendication 1 se caractéri- sant par le fait que le cloisonnement espaceur en chicane forme canal de circulation du fluide caloporteur et calocapteur en mme temps qu'un support d'un premier vitrage qui étanchéise le secteur de circulation du fluide à sa partie supérieure. 4 Dispositif suivant la revendication 1 se caractéri- sant par le fait qu'une monture en forme de croix supporte un second vitrage espace du premier, étant précisé que le chassis est pourvu de pattes de fixation, de tubulures d'entrée et de sortie, une surface d'appui avec joint de dilatation supportant le premier vitrage, alors qu'un second cerclage supérieur, assure la fixation du second vitrage. 5 Dispositif suivant la revendication 1 se caractéri- sant par le fait que pour les circuits à moyennef pressionsle caisson isolant supporte un faisceau tubulaire, dont les éléments sont disposés en quinconce et qui sont recouverts à leur partie supérieure par un vitrage.