Brevet FR2450424A1 — publié le 19800926

La présente invention concerne un collecteur d'énergie solaire, du type comportant : une enceinte sensiblement plate délimite par une paroi avant transparente et une paroi arriere, et un absorbeur d'énergie solaire constitué sous la forme d'une paroi ajourée disposée dans l'enceinte entre lesdites parois avant et arrière, cet absorbeur s'détendant sensiblement sur toute l'étendue du collecteur et étant espacé de chacune desdites parois avant et arrière. L'invention a notamment pour but de proposer un collecteur de fabrication simple. Ce but est atteint, conformément a l'invention, du fait que l'absorbeur est relié mécaniquement à chacune desdites parois avant et arrière par un élément d'espacement respectif constitué sous la forme d'un cadre auquel il manque un côté, ces deux cadres étant sensiblement superposables, le côté manquant d'un cadre étant adjacent au côté de l'autre cadre situé à l'opposé du côté manquant de ce dernier cadre. Avantageusement, la face tourne vers l'absorbeur de la paroi arrière est réfléchissante. Avantageusement, la paroi arrière est constituée par une feuille métallique. Avantageusement, l'ensemble unitaire formé par les parois avant et arrière, l'absorbeur et les cadres, est logé dans l'ouverture d'un corps en forme de boîte en matériau isolant tel que mousse de plastique. Avantageusement, un cadre est réalisé en matériau isolant thermique. Avantageusement, un cadre est réalisé en profilé. Avantageusement, l'épaisseur d'un cadre décroît régulièrement du côté manquant au côté opposé. Avantageusement, un cadre est fixé à chacun des éléments qu'il relie mécaniquement par collage de cet élément sur la face adjacente du cadre. Avantageusement, un cadre présente une mortaise s'détendant longitudinalement sur au moins deux côtés opposés, chaque mortaise recevant un rebord prévu sur le côté adjacent de l'absorbeur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation et en coupe verticale transversale d'un collecteur d'énergie solaireselon un premier mode de réalisation de l'invention - la figure 2 est une vue de face en élévation à partir du plan II-II de la figure 1 - la figure 3 est une vue de face en élévation àipartir du plan III-III de la figure 1 - la figure 4 est une vue partielle en plan de l'aborbeur utilisé dans le collecteur selon les figures 1, 5 ou 6 - la figure 5 est une vue en élévation et en coupe verticale transversale d'un collecteur d'énergie solaire selon un deuxième mode de réalisation de l'invention - la figure 6 est une vue en élévation et en coupe verticale transversale d'un collecteur d'énergie solaire selon un troisième mode de réalisation de l'invention; - la figure 7 est une vue de dessous suivant la flèche F de la figure 1 - la figure 8 est une vue en élévation et en coupe verticale transversale d'un collecteur d'énergie solaire selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. - la figure 9 est une vue en plan d'un assemblage de collecteurs selon la figure 8, pour constituer un mur de maison ; et - la figure 10 est une vue partielle en coupe verticale d'un bâtiment dans lequel le collecteur selon la figure 8 est utilisé comme garde-fou de balcon. Le collecteur d'énergie solaire représenté sur les dessins est utilisé verticalement et il-comprend : au moins une paroi avant transparente 1, un absorbeur d'énergie solaire 2 et une paroi arrière 3, ces trois éléments 1 à 3 étant de forme plane rectangulaire et étant juxta posé s sensiblement parallèlement entre eux. L'absorbeur 2 est réalisé en tôle métallique à bon coefficient d'absorption de la lumière solaire, et il présente une pluralité de crevés 4 formant languettes 4a orientées toutes dans la meme direction (vers le bas sur les dessins). Les éléments 1 à 3 ont sensiblement même longueur et largeur et, par conséquent, ils ont des contours sensiblement superposables et ils sont assemblés entre eux de la maniere suivante : entre ltabsorbeur 2 et la paroi avant 1 se trouve un élément de liaison 5 en forme de cadre rectangulaire auquel il manque un côté, (le côté inférieur sur les dessins).Ce cadre 5 est dimensionné de manière à pouvoir, par l'une de ses faces latérales 5a, être appliqué sur - et recouvrir totalement une zone marginale 6 s'étendant sur trois côtés, de la faceintérieure la de la paroi avant 1 et, par sa face latérale opposée 5b, une zone marginale 7 s'étendant sur trois côtes due la face avant 2a de l'absorbeur 2. Le cadre 5 est collé, d'une part, par sa face latérale 5a, sur ladite zone marginale 6 et, d'autre part, par son autre face latérale 5b, sur ladite zone marginale 7 ; cette dernière zone marginale (7) est, à cet effet, laissée lisse, c'est-à-dire qu'elle ne comporte pas de crevés 4. Entre l'absorbeur 2 et la paroi arrière 3 se trouve aussi un élément de liaison en forme de cadre rectangulaire 8 qui est collé, d'une part, par l'une de ses faces latérales 8a, sur une zone marginale 9 de la face arrière 2b de l'absorbeur 2 et, d'autre part, par son autre face latérale 8b, sur une zone marginale 10 de la face avant 3a de la paroi arrière 3. Le deuxième élément de liaison 8 est aussi un cadre auquel il manque un côté, qui est le côté supérieur sur les dessins. Ce cadre 8 est superposable au premier cadre5, et le côté manquant d'un cadre est adjacent au côté de l'autre cadre situé à l'opposé du côté manquant de ce dernier cadre. Les cadres 5 et 8 sont avantageusement réalisés en matériau isolant thermique tel que le bois ou une matière plastique. L'épaisseur "a" des cadres 5, 8 peut être uniforme (figures 1 à 3) ou bien être décroissante depuis le côté manquant du cadre jusqu'au côté opposé (cas de la figure 5). La face avant 3a de la paroi arrière 3 peut être constituée par une feuille métallique réfléchissante telle qu'une feuille d'aluminium. Le côté manquant du premier cadre 5 constitue une ouverture ou un espace d'entree 11 pour de l'air - ou un autre fluide - à réchauffer, dans l'enceinte délimitée par les parois avant 1 et arrière 3 et par les cadres 5 et 8. Le côté manquant de l'autre cadre 8 constitue une ouverture ou un espace de sortie 12 pour ledit fluide. Ainsi, le fluide à réchauffer entre dans l'en- ceinte par l'ouverture 11 (flèche fl), traverse l'absorbeur 2 par les crevés 4 (flèche f2) et ressort de l'enceinte par l'ouverture 12 (flèche f3), (voir figures 1 et 5). Les cadres 5 et 8 peuvent être réalisés en profilé creux 13 en matière plastique (polymère) à section en boucle presque fermée, telle que celle qui est représentée sur la figure 6. Selon l'exemple représenté sur cette figure, le profilé 13 est constitué par une partie à section en U dont chacune des ailes 13a est terminée, à son extrémité libre, par un rebord 13b tourné, à angle droit, vers le rebord 13b de l'autre aile 13a. On ménage ainsi une fente longitudinale 14 traversée avec faible jeu transversal par un rebord à angle droit 15, prévu sur au moins deux côtés opposés de l'absorbeur 2. Ce rebord 15 forme tenon pour coopérer avec la mortaise constituée par la fente 14 suivie de l'intérieur creux 17 du profilé 13. La face extérieure-du fond 13c du profilé 13 présente un évidement longitudinal - ou gorge - 6 destiné à recevoir un joint en caoutchouc butyle ou en néoprène 18 assurant le collage du profilé 13 sur la paroi (1 ou 2 ou 3) adjacente Un joint en caoutchouc butyle ou en néoprène (non représenté) est également interposé entre le profilé 13 constituant le cadre 5, et l'absorbeur 2 sur toute la longueur de la zone marginale 7 de ce dernier, et d'autres joints semblables sont interposés entre le profilé 13 constituant le cadre 8 et, d'une part, l'absorbeur 2 et, d'autre part, la paroi arrière 3. Le profilé 13 est par exemple réalise par extrusion en chlorure de polyvinyle. Comme le montre la figure 7, à l'endroit du côté manquant d'un cadre 5 ou 8, on peut placer un espaceur ajouré tel qu'une bande ondulée en matériau assez rigide 19 dont le profil est représenté sur la figure 7. Dans le cas de cette figure, l'espaceur 19 est placé dans l'espace d'entrée 11 et il est en contact par l'extrémité de ses arrondis r d'une part, avec la paroi avant 1 et, d'autre part, avec l'absorbeur 2. Un espaceur analogue peut être logé dans l'espace de sortie 12. Selon le mode de réalisation de la figure 8, la paroi arrière est constituée par le fond 20a d'un corps en forme de boîte 20 ouvert sur une face. Les-éléments 1, 2, 5 et 8 formant le collecteur solaire sont logés dans la boîte 20. Ces éléments 1, 2, 5 et 8 sont pré-assemblés et une feuille d'aluminium réfléchissante 21 est collée sur la face arrière 8b du cadre 8 ; puis le sous-ensemble 1, 2, 5, 8 et 21 est introduit dans la boîte 20 et collé aux parois de cette dernière. Un conduit d'entrée d'air - ou d'un autre fluide 22 est ménagé dans la paroi latérale inférieure 20b de la boite 20 ; ce conduit débouche d'une part, dans l'espace 23 situé entre l'absorbeur 2 et la paroi avant 1 et, d'autre part, par une ouverture d'entrée,à l'extérieur de la boîte 20, par la face avant 20c de la paroi 20b. Un tampon du filtrage de poussières 24 est placé dans l'ouverture d'entrée du conduit 22. Un conduit de sortie d'air ou d'un autre-fluide 25 est ménagé dans la paroi latérale supérieure 20d de la boite 20. Ce conduit débouche, d'une part, dans l'espace 26 situé entre l'absorbeur 2 et la paroi arrière 21, 20a et, d'autre part, dans un raccord de sortie 25a. Un conduit collecteur 27 est relié,- par des conduites 28, à chaque raccord de sortie 25a d'un collecteur solaire (figure 9). La boîte 20 est réalisée en matériau isolant thermique et suffisamment compact et rigide pour être autoportant. Ce matériau peut être de la mousse phénolique ou de la mousse de polyuréthane de grande densité. Le collecteur selon la figure 8 constitue un élément robuste, résistant au choc et présentant les qualités d'un excellent isolant thermique. Ce collecteur peut être utilisé pour constituer un mur ayant un coefficient d'isolation thermique élevé. Selon la figure 9, plusieurs éléments-collecteurs 29, de forme rectangulaire et de structure analogue à celle de la figure 8, sont juxtaposés verticalement et sont fixés entre deux poteaux verticaux en I, 30. Entre les poteaux 30, les éléments 29 sont jointés au moyen de profilés en T, 31 dont le sommet 31a est tourné du côté de la face intérieure du bâtiment. Sur la figure 10, un élément-collecteur 32 de structure selon la figure 8 sert de garde-fou à l'extrémité d'une plate-forme en porte-à-faux formant balcon 33. Une cornière 34 sert à la fixation de l'élément 32 sur le bord libre de la plate-forme 33. L'élément 32 dépasse en dessous de la plate-forme 33 pour constituer un rebord d'arrêt de soleil 32a pour le balcon de l'étage inférieur. REVENDICATIONS 1. Collecteur d'énergie solaire, du type comportant : une enceinte sensiblement plate délimitée par une paroi avant transparente et une paroi arrière, et un absorbeur d'énergie solaire constitué sous la forme d'une paroi ajourée disposée dans l'enceinte entre lesdites parois avant et arrière, cet absorbeur s'étendant sensiblement sur toute l'étendue du collecteur et étant espacé de chacune desdites parois avant et arrière, caractérisé en ce que l'absorbeur est relié mécaniquement à chacune desdites parois avant et arrière par un élément d'espacement respectif constitué sous la forme d'un cadre auquel il manque un côté, ces deux cadres étant sensiblement superposables, le côté manquant d'un cadre étant adjacent au côté de l'autre cadre situé à l'opposé du côté manquant de ce dernier cadre. 2. Collecteur d'énergie solaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face tournée vers l'absorbeur de la paroi arrière est réfléchissante. 3. Collecteur d'énergie solaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi arrière est constituée par une feuille métallique. 4. Collecteur d'énergie solaire selon l'une des revendications i à 3, caractérisé en ce que l'ensemble unitaire formé par les parois avant et arrière, l'absorbeur et les cadres, est logé dans l'ouverture d'un corps en forme de boîte en matériau isolant tel que mousse de plastique. 5. Collecteur d'énergie solaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un cadre est réalisé en matériau isolant thermique. 6. Collecteur d'énergie solaire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un cadre est réalisé en profilé. 7. Collecteur d'énergie solaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'épaisseur d'un cadre décroît régulièrement du côté manquant au côté opposé. 8. Collecteur d'énergie solaire selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un cadre est fixé à chacun des éléments qu'il relie mécaniquement par collage de cet élément sur la face adjacente du cadre. 9. Collecteur d'énergie solaire selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un cadre présente une mortaise s'étendant longitudinalement sur au moins deux côtés opposés, chaque mortaise recevant un rebord prévu sur le côté adjacent de l'absorbeur. 10. Collecteur d'énergie solaire selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les cadres sont de forme générale rectangulaire