Brevet FR2426218A1 — publié le 19791214

La présente invention a pour objet un dispositif de captage de l'énergie solaire. Le dispositif, selon l'invention, peut s'appliquer à tous les capteurs solaires plans sans concentration à fluide caloporteur liquide servant à la production d'eau chaude sanitaire ou au chauffage ou à la climatisation d'habitations, de bâtiments ou de halles d'usines. De tels capteurs sont en général constitués : d'une couverture en films plastiques ou en verre, d'un boîtier, d'un isolant et enfin d'un absorbeur recevant les rayons lumineux traversant la couverture et dans lequel circule le liquide caloporteur. La figure (1) représente un capteur de ce type où l'absorbeur (1) est schématisé. La couverture (2) qui peut comprendre plusieurs couches, le boîtier (3) et l'isolant (4) sont les principaux composants de ce type de capteur qui comporte en outre des joints, les arrivées et départs du fluide caloporteur, un purgeur à air. L'absorbeur de ces capteurs est constitué généralement soit d'un circuit tubulaire sur lequel on fixe des ailettes, ou d'une plaque sur laquelle on fixe des tubes formant le circuit tubulaire, soit dans un mode de réalisation différent, de deux plaques soudées entre lesquelles circule le fluide caloporteur. La présente invention se rapporte à un absorbeur de ce dernier type, c'est à dire formé de deux plaques soudées mais qui présente par rapport aux absorbeurs de ee type connus, des caractéristiques nouvelles et comporte des avantages par rapport à ces derniers. En effet, les absorbeurs de ce type connus sont assez semblables aux radiateurs plats du commerce, et ne sont pas adaptés au captage de l'énergie solaire, Pour pouvoir recueillir le maximum d'énergie du soleil, l'absorbeur selon l'invention est conçu pour capter le rayonnement dans les conditions climatiques normales c'est à dire lorsque le rayonnement direct n'est pas perpendiculaire au plan du capteur ; le soleil tourne en effet durant la journée. De même, l'absorbeur selon l'invention est conçu pour lorsque le soleil se cache, et qu'il n'existe plus que le rayonnement diffus, absorber cette énergie incidente. Enfin, lorsque le soleil se montre par intermittence, l'absorbeur selon l'invention est conçu pour profiter de toute éclaircie et atteindre le plus vite possible ce que l'on appelle le seuil de fonctionnement du capteur En outre, selon l'invention, l'absorbeur a une très faible inertie thermique cTest à dire que l'épaisseur des deux plaques et la capacité du fluide caloporteur enfermé entre les deux plaques, sont réduites au maximum tout en permettant d'une part, la circulation du fluide caloporteur, et d'autre part, la rigidi- té mécanique de la plaque. En second lieu, la plaque exposée au soleil, celle qui est revêtue d'une peinture noire et mate, peut absorber et non pas rée fléchir la majeure partie des rayonnements arrivant sous un angle incliné. L'invention concerne un dispositif de captage de l'énergie solaire avec un absorbeur comprenant deux plaques de préférence métalliques, reliées l'une à l'autre et caractérisé par le fait que les deux plaques comportent une pluralité de cavités peu profondes. La figure 1, représente un capteur de type connu-ou l'absorbeur est simplement schématisé. La figure 2, représente une vue en coupe schématisée et une vue partielle en plan d'un dispositif de captage selon une pre mière forme de ITinvention. La figure 3, représente les mêmes vues d'un dispositif de captage selon une seconde forme de l'invention. Dans l'absorbeur perfectionné, objet de l'invention,- la plaque (5) exposée au soleil (voir figure 2) est parsemée de cavités de faibles dimensions comprises entre 15 et 60 mm de préférence, si elles sont sensiblement sphériques, ou en forme de parabololde. On peut aussi utiliser des cavités plus allongées en forme dlél- lipsolde par exemple. Lasseconde plaque (6) non exposée au soleil, comporte également des cavités de même rayon de courbure mais moins profondes. Dans cette forme de réalisation de l'invention, les deux plaques sont emboîtées l'une dans l'autre de façon à réduire au maximum la capacité en fluide caloporteur qui peut descendre à moins d'un litre par mètre carré et est de préférence comprise entre 0,8 et 1,5 litre par mètre carre. Les cavités sont en quinconce afin d'imposer au fluide un tracé sinueux. Les expérimentations entreprises montrent que le fait que les deux plaques soient toutes deux munies de cavités conduit à une meilleure rigidite de l'ensemble, donc pour une pression de service identique, à réduire l'épaisseur des tôles. Celles-ci étant comprises suivant les cas entre 4/10 et 12j10 de mm d'épaisseur. Dans une seconde forme de réalisation les cavités sont alignées dans les deux directions rectangulaires et les deux plaques sont identiques. Elles sont alors montées tête-bêche après un décalage d'un pas (voir figure 3). Ce mode de réalisation présente un avantage économique pour le formage des plaques, car les plaques étant identiques, on utilise le même outillage. De plus, la déformation est moins importante. Les plaques sont obtenues par emboutissage à la presse ou laminage sur machine à galets. Elles sont assemblées par exemple par soudureparpoints au centre des cavités, et soudure en continu sur les bords. Ces plaques peuvent être par exemple en acier, en cuivre, en aluminium ou en tout autre matériau convenable. REVENDICATIONS 1-Dispositif de captage de l'énergie solaire avec un absorbeur plan comprenant deux plaques métalliques reliées lrune a l'autre, caractérisé par le fait que les deux plaques comportent une pluralité de cavités peu profondes. 2-Dispositif de captage de énergie solaire avec un absorbeur plan selon la revendication l, caractérisé par le fait que les cavités sont obtenues par emboutissage à la presse. 3-Dispositif de captage de l'énergie solaire avec un absorbeur plan selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les cavites sont obtenues par profilage sur machine à galets. J 4-Dispositif de captage de l'énergie solaire avec un absorbeur plan selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac térisé par le fait que les cavités sont en forme de calottes sphériques, d'ellipsolde ou de paraboloide de révolution. 5-Dispositif de captage de l'énergie solaire avec un absorbeur plan selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le volume du fluide caloporteur est compris entre 0,8 et 1,5 l/m2. 6-Dispositif de captage de lténergie solaire avec un absorbeur plan- selon l'une quelconque des revendications 1à 5, carac térisé par le fait que les dimensions des cavités sont comprises en longueur ou en largeur entre 15 et 60 mm. 7-Dispositif de captage de l'énergie solaire avec un absorbeur plan selon l'une quelconque des revendications I à 6, carac térisé par le fait que les deux plaques s'emboltent l'une dans l'autre et que les cavités sont en quinconce. 8-Dispositif de captage de l'énergie solaire avec un absor- beur plan selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les deux plaques sont montées tête bêche avec un décalage d'un pas et que les cavités sont alignées dans les deux directions. 9-Dispositif de captage de l'énergie- solaire avec un absorbeur plan selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que I'épaisseur des plaques est comprise entre 0,4 et 1,2 mm et est generalement de 0,8 mm.