Brevet FR2451553A1 — publié le 19801010

Le present brevet est relatif à la fabrication de capteurs solaires avec les produits de distillation de la houille et du pétrole et, d'une manière générale, avec des déchets carbonés, a leur assemblage sous forme de panneaux pouvant servir de couverture, toiture, murs etc. - Les capteurs solaires actuellement existant sont fabriqués à partir d'élé- ments traditionnels (tale, tuyauterie, verre, infrastructures metalliques) dont l'assemblage nécessite une main d'oeuvre spécialisée et importante. Ils font rarement appel aux résultats de recherches récentes sur les surfaces sélectives et les structures anti-convectives. La présente invention, outre ses avantages techniques, présente l'avantage économique d'une fabrication automatisée et minimise les opérations manuelles de plomberie. - Le matériau, objet de l'invention, est un matériau composite : matrice de résidus de distillation du pétrole, de la houille ou de tout produit carboné me- langée à des carbones de nature variée : coke, carbones prégraphitiques, pyrocarbones, carbones durs, graphite, fibres de carbone, carbones vitreux. Compte tenu des propriétés physiques différentes des carbones précités, le matériau composite peut suivant la distribution, la répartition et la proportion des charges avoir des propriétés isolantes (souhaitable pour la face non insolée) ou des propriétés conductrices et absorbantes (requises pour la face insolée) Toutes les propriétés intermédiaires en particulier nécessaires à l'échange thermique, peuvent être obtenues en faisant varier la nature et la proportion des charges mélangees à la matrice. Le capteur peut avoir des formes variées - plane, sphérique, parabolique, hémicylindrique etc.. On décrira plus particulièrement la fabrication du capteur plan. I1 est constitué d'un panneau monobloc obtenu par coulage, compactage et moulage, grâce à une presse chauffante associée à un moule de plusieurs lits de matériaux composites ayant une stratification permettant d'obtenir 1. les propriétés déjà envisagees, essentiellement : isolation thermique et électrique de la face non insolée, conductivité thermique désirée au niveau de l'échangeur, conductivité thermique de l'ordre de celle de l'aluminium et absorp tion voisine de celle du corps noir au niveau de la face insolée 2. une structure adaptée à la captation du rayonnement solaire : structures anti-convectives de type nids d'abeilles, chevrons, rigoles etc. permettant d'éliminer l'usage de l'effet de serres etconcurremment les vitres généralement utilisees dans tous les capteurs classiques. 3. l'échangeur, obtenu directement par moulage. Le moule se trouvant sous la presse et dans lequel on approvisionne successivement les lits de matériaux composites comporte la contrepartie de l'échangeur destiné à la circulation du fluide caloporteur véhiculant l'énergie thermique. 4. la partie isolante peut être également réalisée en remplissant une cavité rectangulaire laissée vide au cours du moulage par un matériau isolant pulvérulent ou encore par un produit isolant obtenu à partir de pneus de récupération. Exemple - Un capteur plan de longueur L, de largeur Q et d'épaisseur h 0,50 Les motifs choisis pour constituer la surface anti-convective sont obtenus au dernier pressage. - Ces capteurs peuvent être associés sous forme de panneaux grâce aux dispositifs prévus dans la structure pour les assembler bord à bord et assurer la continuité des échangeurs. L' étanchéité, la bonne résistance aux agents atmosphériques de ces matériaux, la possibilite de leur donner facilement un aspect esthétique du type ardoise permettent de les utiliser comme toiture, panneaux muraux et toutes autres applications compatibles avec les propriétés précédemment décrites. REYENDI CATIONS 1. Matériau composite carbone/carbone destiné à la fabrication de capteurs solai res et réfrigérateurs, caractérisé par le fait qu'il est constitue d'un méla- ge d'une matrice de résidu de distillation de produits carbones préférentiel lement de produits pétroliers et de carbones de nature très variée de prefé rence, cokes prégraphitiques et graphites. 2. Matériau composite pour capteurs solaires et réfrigérateurs selon la revendi cation 1 caractérisée par le fait que la composition est graduellement varia ble dans l'épaisseur pour obtenir une conductibilite thermique comprise entre celle des meilleurs isolants et celle des bons conducteurs métalliques. 3. Procédé de fabrication de panneaux en materiaux suivant les revendications 1 ou 2 caractérise par le fait qu'il consiste à couler, mouler et compacter des couches de matériaux ayant les propriétés requises et permettant d'obtenir di rectement l'échangeur et la surface anti-convective. 4. Matériau composite pour fabriquer des capteurs solaires moyenne température, par l'addition sur les matériaux décrits dans les revendications 1, 2 et 3 d'une vitre ou d'un matériau transparent permettant d'obtenir l'effet de ser re. 5. Matériau composite suivant les revendications 1, 2 et 3 pouvant servir de ra diateur (source chaude) c'est-à-dire permettant la réfrigération des locaux (source froide).