Brevet FR2432146A1 — publié le 19800222

L'invention concerne un dispositif de main courante destiné à être fixé le long d'un garde-corps ou autre élé- ment courant d'une construction ; elle vise à donner à un tel dispositif une fonction de captage d'énergie solaire en vue de réaliser un apport calorifique pour le chauffage de la construction, la roduction Javeau chaude ou tout autre besoin énergétique. Notons que, pour simplifier la description, seule l'application du dispositif sur des garde-corps est expressément visée ci-après, mais il est bien entendu que cette application n'est pas limitative et que le dispositif de l'invention peut être fixé sur d'autres éléments de construction s'étendant sur des longueurs notables, tels que acrotères, bords de toiture, etc. De plus, par garde-corps, il faut entendre tout élément extérieur de protection ou de séparation en bordure de balcons, terrasses-, escaliers extérieurs ou autres parties d'immeuble, cet élément pouvant être barreaudd-et/ou muni de panneaux de remplissage légers ou encore formé par une murette en matériau de construction traditionnel, béton, brique, etc. On sait que l'énergie solaire est de plus en plus utilisée dans les constructions pour réaliser des économies sur les sources traditionnelles d'énergie. Cette énergie solaire est, en général, recueillie au moyen de capteurs se présentant sous forme de panneaux rectangulaires qui sont encombrants et peu esthétiques et il est en pratique très difficile de les loger de fa çon appropriée sans nuire à l'esthétique de la construction dans le cas de nouvelles constructions (individuelles ou petits collectifs), l'architecture de celles-ci doit être imaginée dans son ensemble en fonction de cette servitude qui limite considérablement la liberté du concepteur ; dans le cas de constructions existantes, le problème de mise en place des panneaux est, en général, très délicat d'autant que tes panneaux doivent présenter des orientations bien définies pour avoir des rendements satisfaisants.En particulier, il es$ à l'heure actuelle, impossible sur le plan pratique d'équiper d'un système solaire d'apport calorifique, des appartements intégrés dans des immeubles importants car il n'est généralement pas possible de mettre en place de fa çon appropriée les panneaux capteurs. La présente invention se propose de remédier à ces difficultés ou impossibilités pratiques en fournissant un dispositif apte, dans la plupart des cas, à s'intégrer aisément à la construction, que celle-ci soit ancienne, appartement ou villa individuelle, ou qu'elle soit nouvelle. A cet effet, le dispositif de l'invention est un dispositif de main courante destiné à être fixé le long d'un gardecorps ou autre élément courant de la construction ; ce dispositif est adapté pour assurer une fonction de captage d'énergie solaire et comprend un profilé longiforme formant un bac ouvert à sa partie supérieure, des moyens de fixation-de ce profilé sur le gardecorps, un absorbeur d'énergie délimitant un circuit de fluide étanche et s'étendant dans le profilé sur la longueur de celui-ci, des moyens de maintien dudit absorbeur dans le profilé assurant une isolation thermique entre ledit profilé et ledit absorbeur, et au moins une paroi frontale transparente aux rayonnements SQ-- laires fermant le profilé à sa partie supérieure. Par exemple, le dispositif de main courante conforme à l'invention peut présenter une largeur approximativement comprise entre 15 et 35 centimètres et une longueur modulaire dans une plage située entre environ 3 et 7 mètres. La plupart des constructions, villas ou appartements, possède des balcons orientés au sud et ceuxci sont équipés de garde-corps qui s'étendent en bordure de ceux-ci sur des longueurs notables. Le dispositif de l'inveption est fixé sur ces garde-corps pour former une main courante d'apparence peu différente d'une main courante traditionnelle etpe'etfre un captage très efficace d'énergie solaire.Par exemple, en France, dans une région d'ensoleillement moyen un dispositif de main courante de 6,50 m de long, qui correspond à des longueurs de balcon relativement modestes, souvent dépassées en pratique, permet une récupe- ration moyenne journalière d'environ 5 900 kilocalories/jour en été et de 2 900 Kcal/jour en hiver ; cette récupération estivale corr-espond par exemple à une production journalière d'environ 180 litres d'eau chaude (eau portée de 15 C à 50 C). On conçoit l'intérêt de l'invention qui supprime dans la plupart des cas les difficultés et servitudes de mise en place des capteurs et permet de bénéficier, sans contrainte, des avantages des systèmes d'utilisation de l'énergie solaire. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de main courante conforme à l'invention possède une section transversale à double pente, en orme générale de V renversé, d'angle au sommet approximativement compris entre 1400 et 1700. De préférence les deux pentes se rejoignent par une portion arrondie assurant une continuité entre lesdites pentes sans arête angulaire. Le dispositif peut ainsi être agencé sur le garde-corps de sorte qu'une des pentes soit orientée à peu près perpendiculairement au rayonnement solaire d'hiver du lieu concerné et que l'autre pente soit orientée à peu près perpendiculairement au rayonnement solaire d'été du lieu ; le captage d'énergie demeure ainsi efficace en toute saison. La partie qui est destinée à être orientée perpendiculairement au rayonnement d'hiver peut être prévue de largeur plus grande pour compenser la puissance plus faible de ce rayonnement en hiver. A titre d'exemple, en France, à la latitude moyenne de 46 , le dispositif de l'invention peut être orienté pour qu'une de ses pentes présente une inclinaison d'environ 56" par rapport à l'horizontale (captage du rayonnement d'hiver) et que l'autre pente présente une inclinaison d'environ 360 (captage du rayonnement d'été). Par ailleurs, les moyens de fixation du dispositif sur le garde-corps peuvent très simplement comprendre des pattes extérieures, situées sous le profilé formant bac et de formes adaptées pour loger et retenir des pièces de serrage, constituées en particulier par des masselottes. Ainsi, le dispositif de l'invention se fixe sur le garde-corps comme une main courante classique. I1 peut être aisément et rapidement mis en place aussi bien sur un garde-corps barreaudé ou à éléments de remplissage, que sur un garde-corps formé par une murette en matériau de construction traditionnel ; dans le cas dWune construction ancienne où le garde-corps est déjà pourvu d'une main courante standard, il est possible de rapporter le dispositif conforme à l'invention sur cette main courante en le fixant sur celle-ci, notamment au moyen de masselottes. Selon une autre caractéristique de l'invention, le profilé formant bac est obturé à chaque extrémité par dés pla que de chant, épousant la forme de sa section ces ces plaques fer- ment étanchement, en bout du dispositif, l'espace compris entre l'absorbeur et la paroi frontale transparente et participent à la réalisation d'un effet de'serre efficace. De préférence, l'absorbeur est légèrement plus court que le profilé formant bac et s'arrente intérieurement au voisinage des plaques de chant ; son circuit de fluide est prolongé par des conduits de raccordement sortant du profilé par des lumières percées dans le fond de celui-ci. Ces conduits permettent de raccorder un dispositif au suivant, ou de réaliser un retour de fluide ou encore de raccorder celui-ci à l'installation d'utilisation de l'énergie solaire (installation de production d'eau chaude sanitaire, de chauffage central, de chauffage de l'eau d'une piscine, etc...). L'invention ayant été exposée dans sa forme générale, d'autres caractéristiques, buts et avantages de celleci se dégageront de la description qui suit, en regard des dessins annexés qui en présentent, à titre non limitatifs,des exempIes de réalisation et des exemples d'applications ; sur ces dessins - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de main courante conforme à l'invention, - la figure 2 en est une coupe transversale et -la figure 3 une coupe éclatée, - la figure 4 est une coupe longitudinale de ce dispositif, par un plan AA, - la figure 5 est une vue partielle en perspective du dispositif fixé sur un garde-corps existant, équipé d'une main courante standard, - la figure 6 en est une coupe transversale montrant la fixation du dispositif, - la figure 7 est une vue en perspective d'ensemble de ce garde corps, - la figure 8 en est une vue en plan schématisant les raccordements, - la figure 9 est une vue en coupe transversale d'un autre montage du dispositif sur une sous-lisse haute de garde-corps, - la figure 10 est une vue en coupe transversale d'un autre montage sur une murette en béton, - la figure il est une coupe transversale d'une variante de dispositif, montée sur une sous-lisse haute de gardecorps, - la figure 12 est une vue partielle de détail du montage d'un dispositif conforme à l'invention sur un autre type de sous-lisse. Le dispositif de main courante représenté à titre d'exemple aux figures 1, 2, 3 et 4 est essentiellement composé d'un profilé 1 en alliage d'aluminium extrudé, d'une couche 2 d'un matériau thermiquement isolant tel que mousse de polyuréthane disposée au fond du profilé 1, d'un absorbeur 3institué par un profilé plat en un matériau conducteur de la chaleur et d'une paroi frontale 4 transparente aux rayonnements solaires. Le profilé 1 possède deux côtés latéraux la et Ibpour former un bac tel que représenté en coupe aux figures 2 et 3 ; ces côtés sont pourvus de lèvres Ic et Id dirigées vers l'intérieur en vue de retenir la couche de matériau isolant 2, qui en épouse la forme intérieure. Ces lèvres sont dotées de rainures de maintien de la paroi frontale 4, en particulier par l'en- tremise de joints tels que 5. En outre, le profilé 1 est pourvu sous sa base de pattes extérieures telles que 6, 7, 8, 9, 10 et 11 ; ces pattes servent, d'une part, à fixer le dispositif sur le garde-corps, d'autre part, à mettre en place, le cas échéant, un ou des capots amovibles tels que 12 et 13. Les pattes 6, 7, 10 et 11 permettent cette mise en place par encliquetage grâce à des retours appropriés tels que 10a qu'elles comportent, cependant que les pattes 7, 8, 9 et 10 permettent d'assurer la fixation du dispositif comme on le verra plus loin grâce à des retours appropriés tels que lob. De plus, profilé 1 est pourvu de réservations intérieures telles que 14 qui permettent de fixer au moyen de vis 15 (Fig 4) des plaques de chant telles que 16 à chaque extrémité ces plaques 16 épousent la forme de la section du profilé et obturent celui-ci de façon étanche à ses deux bouts. La couche de polyuréthane 2 maintient l'absorbeur 3 qui repose sur celle-ci ; elle est dotée à cet effet de rainures latérales 2a et 2b qui viennent pincer les bords de l'absorbeur et l'immobiliser. L'absorbeur 3 peut, en particulier, être un profilé en alliage d'aluminium extrudé dont la surface supérieure est de couleur noire mate ; ce profilé délimite au moins un conduit longitudinal pour former un circuit de fluide. En l'exemple, deux conduits longitudinaux 17 et 18 sont prévus très approximativement le long de l'axe médian des deux ailes 3a et 3b qui forme l'absorbeur. Cet absorbeur est légèrement plus court que les autres éléments de façon à s'arrêter au voisinage des plaques de chant 16 comme le montre la figure 4. Chaque conduit 17 ou 18 est prolongé à ses deux extrémi6tés par des conduits de raccordement tels que 19, qui traversent perpendicularement la couche de polyuréthane 2 et le fond du profilé 1 avant de former un coude de raccordement 20. Les conduits de raccordement 19 débouchent à ltextérieur du profilé 1 entre les pattes 6 et 7 ou 10 et 11 de sorte que la mise en place des capots 12 et 13 masque les parties extérieures de ces conduits 19 ainsi que le raccord entre deux conduits, ce dernier pouvant être un raccord souple ou non, de tout type connu. En l'exemple reprSsenté, le dispositif possède une section transversale à double pente, d'angle au sommet . A cet effet, le profilé 1, la couche d'isolant 2, l'absorbeur 3 et la paroi frontale 4 possèdent des sections en forme générale de V renversé comme le montrent les figures. La paroi frontale 4 qui peut être en matière synthétique méthacrylique, vient en appui au niveau du sommet de son angle sur une lèvre d'appui 3c que comporte l'absorbeur ; un joint d'isolation thermique 21 peut être interposé. L'angle au sommet est, par construction, ajusté à la latitude du lieu où le dispositif est destiné à être mis en place, de façon que le rendement de captage d'énergie soit optimum aussi bien en été qu'en hiver. En été, le rayonnement solaire est ainsi, en moyenne, perpendiculaire à l'aile 3b de l'absorbeur et en hiver, ce rayonnement plus rasant est en moyenne perpendiculaire à l'aile 3a de celui-ci. Pour permettre une fixation facile du dispositif avec l'orientation appropriée; les pattes de fixation 9 et 10 (qui sont appelées à venir en appui avec une surface horizontale H) et les pattes 7 et 8 (qui sont appelées à venir en appui avec une surface verticale V) sont prévues de hauteurs relatives appropriées pour positionner le dispositif de sorte que les angles et (définis entre une horizontale et chaque aile du dispositif) soient égaux aux valeurs optimales pour un lieu donné (on a bien entendu : = 1800 +n ). Par exemple, en France, les valeurs de ces an gles peuvent être de l'ordre de G = 160" t = 360, &gamma; = 560. On a représenté aux figures 5 et 6 le disposi tif de main courante conforme à l'invention en place sur un garde-corps barreaudé 22 muni d'une main courante standard 23, laquelle est constituée par exemple par un profilé rectangulaire ce garde-corps peut être un garde-corps déjà existant dans une construction ancienne. Le dispositif conforme à l'invention est mis en place au moyen de masselottes 24 qui sont introduites de place en place entre les pattes 9 et 10 ; des vis 25 sont engagées dans des perçages-pratiqués dans le profilé 23 et vissées dans les masselottes 24 pour bloquer le dispositif de l'invention contre'le profilé 23 comme le montre la figure 6. Les pattes 7 et 8 viennent en appui contre la face-verticale extérieure de -ce profilé 23. Les figures 7 et 8 montrent à titred'illustration un garde-corps de balcon du type précédent équipé au moyen de deux modules 26 et 27 formant chacun un dispositif conforme à l'invention tel que ci-dessus décrit ; le balcon est supposé orienté de sorte que le sud soit dirigé à peu-près selon la bissectrice des deux modules. La largeur ces modules est de l'ordre de 20 à 25 cm ; l'un d'eux 26 peut, par exemple, avoir une longueur de 6,50 m et l'autre une-longueur de 4,25 m. En pratique, le dispositif de l'invention sera fabriqué en modules de plusieurs longueurs normalisées, par exemple 6,50 m, 6 m, 4,25 m et 3 m ; lors de l'utilisation, ces modules sont combinés pour équiper les garde-corps orientés vers le sud sur des longueurs aussi impor tantes-que possible. Les parties de garde-corps non équipées de tels modules (parties non orientées convenablement ou angles) sont munies d'éléments factices (éléments d'angle 28 ou éléments rectilignes 29) qui assurent la continuité de la main courante et permettent le passage des conduits de raccordement tels que 30 ou des conduits d'arrivée ou de départ de fluide tels que 31. La figure 8 montre un schéma de raccordement. L'arrivée d'eau s'effectue par une canalisation noyée dans la ma çonnerie ; l'eau parcourt un des conduits de l'absorbeur de chaque module et est dirigée vers l'autre conduit par un coude d'extrémité 32, lui-même noyé dans la maçonnerie. Après avoir parcou -ru cet autre conduit, l'eau ressort par une canalisation noyée dans la maçonnerie au voisinage de la première, ce qui permet une économie de conduit de raccordement. On conçoit l'intérêt du dispositif de l'inven tonde montage très simple et dans lequel tous les accessoires sont dissimulés pour conférer à l'ensemble l'apparence d'une main courante habituelle. Dans l'exemple sus-évoqué où le balcon est muni d'une longueur de captage de 10,75 m, l'énergie solaire récupérée dans une région du sud de la France est de l'ordre de 7500 à 8000 Kcal/jour (moyenne hiver/été) ce qui représente une économie considérable d'énergie sur les formes traditionnelles, que cette énergie solaire soit utilisée pour la production d'eau chaude ou comme apport pour le chauffage. La figure 9 illustre en coupe la fixation d'un dispositif conforme à l'invention sur une sous-lisse 33 disposée à la partie haute d'un garde-corps. Cette sous-lisse soutient le dispositif par ses pattes 9 et 10, et des masselottes 38 prévues de place en place le long de celle-ci permettent de la bloquer contre ces pattes à l'aide de vis 39. La figure 10 illustre en coupe la fixation d'un dispositif conforme à l'invention sur une murette en béton 34 au moyen de pattes de scellement 35 scellées de place en place sur le chant supérieur de la murette. Ces pattes servent à fixer le dispositif de l'invention au moyen de masselottes 36 et de vis 37, de façon-analogue à la fixation de la figure 6. La figure 11 représente en coupe transversale une variante de dispositif, montée sur une sous-lisse 40 similaire à celle présentée à la figure 9. Le dispositif conforme à cette variante diffère essentiellement de celui de l'exemple préalablement décrit en e qu'il présente une section transversale à deux pentes P1 et P2 qui se rejoignent par une portion arrondie C à grand rayon de courbure, assurant une continuité entre les portions P1 et P2 l'évolution progressive de la pente de cette portion arrondie C donne au dispositif une géométrie adaptée pour réaliser un captage efficace de l'énergie solaire, même en saison intermédiaire ; en effet il se trouve toujours une zone perpendiculaire aux rayonnements. Une autre différence de cette variante consiste dans la présence de lèvres rapportées 41 et 42 pour maintenir la paroi frontale 43 ; ces lèvres peuvent être constituées par des profilés en alliage d'aluminium ou en matière synthétique et sont clippées dans des rainures que comporte le profilé formant bac 44 -sur les bords supérieurs de ses deux côtés. La figure 12 montre une fixation du dispositif analogue à la précédente sur un autre type de sous-lisse 45, toujours au moyen de masselottes 46 et vis 47. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux termes de la description qui précède, mais en comprend toutes les variantes. En particulier, l'absorbeur du dispositif peut être due tout type connu et notamment à lame d'eau. REVENDICATIONS 1/ - Dispositif de main courante destiné à être fixé le long d'un garde-corps ou autre élément courant d'une construction, caractérisé en ce qu'il est adapté pour assurer une fonction de captage d'énergie solàire et Comprend un profilé longiforme formant un bac ouvert à sa partie supérieure, des moyens de fixation de ce profilé sur le garde-corps, un absorbeur d'éner-- gie délimitant un circuit de fluide étanche et s'étendant dans le profilé sur la longueur de celui-ci, des moyens de maintien dudit absorbeur dans le profilé assurant une isolation thermique entre ledit profilé et ledit absorbeur, et au moins une paroi frontale transparente aux rayonnements solaires fermant le profilé b sa partie supérieure. 2/ - Dispositif de main courante selon La revendication 1, caractérisé en ce qu'il possède une section transversale à double pente, en forme générale de V renversé, d'angle au sommet approximativement compris entre 140 et 1700. 3/ - Dispositif de main courante selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que les deux pentes de sa section transversale se rejoignent par une portion arrondie, assurant une continuité entre lesdites pentes sans arête angulaire. 4/ - Dispositif de main courante selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'absorbeur est contitué par un profilé plat en un matériau conducteur de la chaleur à surface supérieure noire mate, délimitant au moins un conduit longitudinal pour former le circuit de fluide. 5/ - Dispositif de main courante selon les revendications 2 et 4 prises ensemble, caractérisé en ce que l'absorbeur possède une section transversale en forme de V renversé et comprend, pour chaque aile du V, au moins un conduit longitudinal étanche situé très approximativement le long de l'axe médian de cette aile. 6/ - Dispositif de main courante selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens de fixation du profilé sur le garde-corps comprennent des pattes extérieures/situées sous le profilé et de formes adaptées pour loger et retenir des pièces de serrage constituées en particulier par des masselottes. 7/ - Dispositif de main courante selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens de maintien de l'absorbeur comprennent une couche d'un matériau thermiquement isolant, tel que mousse de polyuréthane, disposée au fond du profilé et sur laquelle repose l'absorbeur, cette couche de matériau isolant étant latéralement dotée de rainures de pincement des bords de l'absorbeur. 8/ - Dispositif de main courante selon la revendication 7, caractérisé en ce que le profilé formant bac comporte deux côtés latéraux pourvus de lèvres dirigées vers l'intérieur, en vue de retenir la couche de matériau isolant sus-évoqué, ces lèvres étant dotées de rainures de maintien de la paroi frontale transparente. 9/ - Dispositif de main courante selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que le profilé formant bac est obturé à chaque extrémité par des plaques de chant, épousant la forme de sa section. 10/ - Dispositif de main courante selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'absorbeur légèrement plus court que le profilé formant bac s'arrête intérieurement au voisinage des plaques de chant, son circuit de fluide étant prolongé par des conduits de raccordement sortant du profilé par des lumières percées dans le fond de celui-ci. 11/ - Dispositif de main-courante selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend au niveau des sorties des conduits de raccordement, un ou des capots amovibles pour masquer ces conduits à l'extérieur du profilé formant bac, ce dernier étant doté de pattes d'encliquetage desdits capots. 12/ - Dispositif de main courante selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il présente une largeur approximativement comprise entre 15 et 35 cèntimètres, en particulier-de l'ordre de 25 cm, et une longueur modulaire dans une plage située entre environ 3 et 7 m. 13/ - Garde-corps caractérisé en ce qu'il comprend en partie haute un dispositif de main courante conforme à l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12. 14/ --Garde-corps selon la revendication 13, comprenant un dispositif de main courante conforme à l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est agencé de sorte qu'une des pentes dudit dispositif soit orientée à peu près perpendiculairement au rayonnement solaire d'hiver du lieu et que l'autre pente soit orientéé à peu près perpendiculairement au rayonnement solaire d'été du lieu. 15/ - Garde-corps barreaudé ou à éléments de remplissage selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que le dispositif de main courante est fixé au moyen d'une sous-lisse haute prévue en partie haute du garde-corps. 16/ - Garde-corps selon l'une des revendications 13 ou 14, pourvu d'une main courante standard à sa partie haute, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif de main courante conforme à l'invention, rapporté sur la main courante standard. 17/ - Garde-corps selon l'une des revendications 13 ou 14, formé par une murette en matériau de construction traditionnel, caractérisé en ce que le dispositif de main courante est fixé au moyen de pattes de scellement, scellées dans ladite murette.