Brevet FR2454587A1 — publié le 19801114

La présente invention concerne un capteur solaire et plus particulièrement le panneau de façade du capteur, ainsi que llélément de verre à l'aide duquel le panneau de façade est réalisé. Le capteur solaire dont il s'agit est du type classique comportant - un châssis rigide à cadre périphérique, - une structure de fond thermiquement isolante montée dans le châssis et présentant éventuellement une surface absorbant le rayonnement solaire, - un réseau de tuyaux disposé contre le fond et dans lequel est destiné à circuler un fluide caloporteur, - enfin, un panneau de façade transparent au rayonnement solaire et recouvrant le réseau de tuyaux, le panneau étant monté dans le cadre du châssis parallelement au fond et écarté de celui-ci pour constituer une chambre à effet de serre. Dans ce type de capteur, la constitution du panneau de façade pose un certain nombre de problèmes. En effet, pour obtenir un rendement maximal du capteur, l'idéal serait que toute la surface du fond soit atteinte simultanément par le rayonnement. Toutefois, ceci n'était jusqu'à présent pas réalisable, notamment pour les capteurs de surface étendue, car on utilisait pour constituer la façade transparente, du verre plat de résistance mécanique médiocre qu'il était donc indispensable de soutenir de place en place à l'aide de supports (poutrelles et/ou entretoises notamment) s'étendant à l'intérieur du cadre. Ces supports intermédiaires à l'intérieur du cadre entraînent - d'une part un accroissement du poids du capteur et de son coût de fabrication, - d'autre part, et surtout, un affaiblissement du rendement du capteur étant donné que ces supports interceptent une partie du rayonnement et provoquent des ombres portées qui empêchent ainsi l'intégralité du fond du capteur de recevoir le rayonnement. La présente invention propose un moyen pour remédier en partie à ces inconvénients en réalisant le panneau de façade à l'aide d'une série d'éléments profilés en verre transparent supportés simplement à leurs extrémités pagle ire périphérique de telle sorte qu'une partie plus importante de la surface u fond soit soumise au rayonnement solaire. AvanXgZusement, chaque élément est auto-porteur, c'est-à-dire qu'il présente un moyen de renforcement évitant le fléchissement, notamment lorsque la longueur de l'élément est importante, entre ses zones d'appui sur le cadre périphérique. De préférence, selon l'invention, le moyen de renfor cement fait partie intégrante de l'élément, ce dernier ayant alors sensiblement la forme d'un U dont l'âme est constituée du panneau de façade et dont les ailes assurent la rigidité et l'indéformabilité. Avantageusement l'âme est plane et à surface extérieure au moins, lisse et les ailes, parallèles l'une à l'autre, s'étendent perpendiculairement à l'âme. Pour la constitution du panneau de façade, on monte l'un à côté de l'autre plusieurs éléments en les liant les uns aux autres par leurs ailes en contact à l'aide par exemple d'un produit adhésif transparent formant joint d'étanchéité ou à l'aide d'un système de liaison mécanique léger. De préférence, les ailes des éléments sont tournées vers le fond du capteur, ces éléments reposant à leurs extrémités sur le cadre. L'élément profilé utilisé peut être réalisé en verre profilé coulé ou moulé en un seul bloc ou par toute autre technique de fabrication, éventuellement armé et/ou trempé pour améliorer ses caractéristiques mécaniques. Il est important qu'au moins la surface extérieure de l'âme (opposée aux ailes) soit aussi lisse que possible pour éviter le dépôt de poussières et faciliter le nettoyage En effet, une surface rugueuse retiendrait la poussière ce qui rendrait rapidement le verre opaque. Selon l'invention, on pourra utiliser avantageusement un élément profilé d'une épaisseur comprise entre 4 et 10 mm et ayant une largeur mesurée au ème des niveau des ailes comprise entre 1/8 et 1/3Qème de la longueur de l'élé- ment. Selon l'invention et à titre d'exemple, on pourra utiliser avantageusement un élément profilé transparent d'une épaisseur de 6 mm, d'une largeur1 ailes comprises, de 300 mm et d'une longueur variable dont la cote maximale en utilisation verticale dans les- conditions de vent les plus avantageuses (verre non trempé) sera de 3,20 m. Ces éléments placés l'un à côté de l'autre sur une distance non limitative pourront ainsi présenter une surface de captation très importante. La hauteur des éléments pourra être portée jusqu'à 6,00 m à condition - dans ce cas - d'utiliser des crochets de retenue pour maintenir l'élément verrier suivant les prescriptions des fabricants. On conçoit donc que ces éléments d'une portée de plusieurs mètres permettent d'éviter l'utilisation de tout support intermédiaire traversant le cadre. On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, un capteur selon l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective, avec arrachement partiel, d'un capteur selon l'invention; la figure 2 est une coupe selon la ligne Il-Il de la figure 1 ; et la figure 3 est une coupe selon la ligne Il 1-111 de la figure 1. Dans les dessins annexés, on a représente un capteur solaire monté sur une structure telle qu'une toiture de bâtiment. Toutefois, on comprendra que le capteur pourrait être constitué autrement. Comme on le voit à la figure 3, on a représenté en 1 et 2 le châssis rigide porteur du capteur constitué par exemple de poutres de la toiture d'un bâtiment. En 3, on a représenté la structure de fond du capteur constituée par exemple de panneaux thermiquement isolants supportés par le châssis 1-2. La face externe 4 des panneaux 3 est revêtue d'une couche de matière absorbant le rayonnement solaire (par exemple peinture noire) et un réseau de tuyaux 5 communiquant les uns avec les autres est fixé sur la structure de fond 3, ces tuyaux étant destinés à être parcourus par un fluide caloporteur à chauffer. Sur le châssis 1 est fixé par tout moyen approprié (boulonnage ou soudure) un cadre formé de quatre profilés métalliques en Udont trois sont désignés en 6, 7 et 8, ces profilés étant liés les uns aux autres pour former un cadre rigide. Dans ce cadre 6, 7 et 8 est montée une série d'éléments en verre profilés 9 qui, comme on le voit aux figures 1 et 2 ont une forme en U. Chaque profilé en verre présente une âme plane 10 dont au moins la face extérieure 11 est lisse, et deux ailes 12 et 13 parallèles l'une à l'autre et perpendiculaires à l'âme. Ces éléments en verre sont de préférence liés les uns aux autres par leurs ailes en contact à l'aide d'un adhésif 14, par exemple un mastic transparent, formant un bourrelet d'étanchéité sur toute la longueur des éléments. Pour certaines applications, la liaison entre éléments sera constituée d'un système mécanique de retenue. Les âmes 10 des éléments sont écartées du fond du capteur. pour ménager un espace E dans lequel règne un effet de serre. Comme- on le voit dans les dessines, les ailes 12 des éléments sont orientées vers le fond 3. On pourrait toutefois envisager des cas où les ailes seraient orientées vers l'extérieur. Les éléments en verre 9 sont autoportants grâce au renforcement constitué par les ailes 12 et ils peuvent donc n'être soutenus dans le cadre 6, 7 et 8 que par leurs extrémités longitudinales comme on le voit particulièrement à la figure 3. De préférence, on prévoira un moyen classique (non représenté) pour bloquer les éléments dans le cadre et éviter leurs vibrations. En 15 et 16, on a représenté des recouvrements des parties 8 et 6 du cadre assurant l'étanchéité périphérique du cadre contre le ruissellement des eaux de pluie. L'invention ayant maintenant été exposée et son intérêt justifié sur des exemples détaillés, la demanderesse s'en réserve l'exclusivité pendant toute la durée du brevet sans limitation autre que celle des termes des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Capteur solaire comportant un châssis rigide présentant un cadre périphérique, une structure de fond thermiquement isolante et montée dans le châssis, un panneau de façade transparent monté dans le cadre du châssis parallèlement au fond et écarté de celui-ci et, logé entre le fond et le panneau de façade, un réseau de tuyauteries dans lequel est destiné à circuler un fluide à échauffer, caractérisé en ce que le panneau de façade est formé d'une série d'éléments en verre transparent profilé supportés par le cadre périphérique de telle sorte que la plus grande partie possible de la surface du fond soit soumise au rayonnement solaire. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément en verre présente un moyen de renforcement évitant le fléchissement de l'élément entre ses zones de contact avec le cadre périphérique. 3. Capteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de renforcement fait partie intégrante de l'élément. 4. Capteur selon les revendications 1, 2 et 3 prises ensemble, caractérisé en ce que l'élément en verre est un profilé sensiblement en forme de U dont l'âme est constitutive du panneau de façade et dont les ailes assurent la rigidité et l'indéformabilité. 5. Capteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'âme de chaque élément est plane tandis que les ailes latérales sont sensiblement perpendiculaires à l'âme et parallèles l'une à l'autre. 6. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu au moins la face de l'âme tournée vers l'extérieur est lisse. 7. Capteur selon l'une quelconque des revendications 4, 5 ou 6 prises ensemble, caractérisé en ce que les éléments en U sont liés les uns aux autres par leurs ailes, grâce notamment à un produit adhésif formant joint d'étanchéité. 8. Elément en verre transparent destiné à constituer un panneau de façade transparent d'un capteur solaire selon l'une quelconque des revendi cations précédentes comportant une âme plane à faces parallèles lisses et deux ailes latérales sensiblement perpendiculaires à l'âme et parallèles l'une à l'autre. 9. Elément selon la revendication 8, dans lequel la largeur de l'élément au niveau des ailes est comprise entre 1/8 et 1/30ème de la longueur de l'élément et l'épaisseur du profilé est comprise entre 4 et 10 mm. 10. Elément en verre selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que l'élément est en verre coulé en un seul bloc éventuellement armé ou trempé.