Brevet FR2456291A1 — publié le 19801205

La présente invention concerne une toiture solaire à air de conception nouvelle, pouvant être utilisée dans la construction individuelle, industrielle ou agricole, et assurant les fonctions de couverture, d'étanchéité et d'isolation du bâtiment. Dans les panneaux capteurs solaires à air connus de ce genre, ceux-ci comprennent un isolant thermique sur la partie arrière, un corps noir absorbeur du genre métal déployé, grille, copeau de mé- tal, ainsi qu'une plaque transparente provoquant un effet de serre, généralement de verre. Le montage des capteurs sur la toiture doit être effectué indépendamment de celle-ci, les capteurs solaires ne pouvant assurer ltetancheité de cette dernière. La désolidarisation des différentes fonctions : chauffage, étanchéité et isolation, de la couverture rejette trop souvent l'utilisation de capteurs solaires, éliminant de ce fait une récupération d'énergie directement utilisable dans le cas de capteurs à air. La toiture solaire à air de conception nouvelle suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celle-ci en effet, il est possible d'intégrer les fonctions d'étanchéité de couverture et d'isolation en plus de la captation d'énergie. On pourra utiliser la toiture solaire à air objet de l'invention pour l'habitat individuel, les ateliers industriels ou les bâtiments agricoles. L'énergie récupérée permettra de servir de chauffage d'appoint, par exemple pour maintenir des locaux heurs gel. Une utilisation possible sera le sèchage de produits industriels ou agricoles. Les applications de la toiture solaire objet de l'invention sont nombreuses, et elle trouvera son utilisation chaque fois qu'une consommation d'énergie est nécessaire, celle-ci représentant une solution d'économie importante et donc intéressante. La toiture solaire à air, objet de l'invention, comporte un panneau isolant sur sa partie arrière. La protection de celui-ci est obtenue par emballage complet dans un film polyéthylène thermorétractable et traité réflecteur infra-rouoe. Ce point est important car il permet d'augmenter les propriétés isolantes thermiques de 25 à 30 t. D'autre part, le film garantit complètement l'isolant des agressions extérieures, de l'eau et des ambiances corrosives. On constitue le corps noir de l'absorbeur à l'aide de la couverture du bâtiment. Le profil de celle-ci devra être choisi en fonction de l'utilisation du captage de l'énergie solaire et devra ménager un espace suffisant entre l'isolant et la plaque transparente. assurant l'effet de serre pour permettre à l'air de circuler. Une ondulation conviendra parfaitement, celle-ci préservant une ventilation haute et basse. On assurera l'augmentation du rendement par la pose sur la couverture d'étanchéité servant de corps noir d'une plaque transparente provoquant ainsi un effet de serre. La composition de celle-ci pourra être en verre, polycarbonate ou d'un film transparent du type polyfluorure de vinyl tendu sur la couverture. Une solution intéressante sera l'utilisation de polycarbonates ex trudés, ceux-ci possèdant de bonnes résistances mécaniques et des propriétés réflectrices aux infra-rouges basse longueur d'onde. La composition de la couverture est traditionnelle. Celle-ci pourra être soit métallique, traitée par une peinture sélective, soit minérale, ou bien de cellulose imprégnée de bitume. Cette dernière possibilité étant avantageuse, car elle présente des propriétés élevées d'absorption infra-rouge et une légèreté difficilement égalable. Les planches jointes présentent plus précisemment la toiture solaire objet de l'invention où nous voyons FIGURE 1 la vue en coupe de la toiture montrant les différents composants FIGURE 2 l'exemple de montage général de la toiture FIGURE 3 le principe de la captation de l'énergie solaire et sa récupération. FIGURE 4 un exemple du montage des différents éléments de la couverture. Le principe de la toiture solaire objet de l'invention est de regrouper les différentes fonctions de la toiture ; l'isolation du type toiture chaude ventilée, l'étanchéité de couverture et la récupération de l'énergie solaire par circulation d'air dans les parties inférieures et supérieures de la couverture. La FIGURE 1 montre une coupe du principe de la toiture solaire objet de l'invention où nous voyons la plaque de polycarbonate 1 posée sur l'étanchéité 2 composée de cellulose imprégnée de bitume, dans la partie inférieure l'isolant thermique 3 est posé entre deux membrures 4 qui augmenteront ses caractéristiques mécaniques, un film de polyéthylène 5 tendu par thermorétraction assure la cohésion du complexe isolant. La ventilation est rendue possible par les espaces 6 et 7, et permet la récupération de l'énergie emmagasinEe par la couverture corps noir 2 subissant le rayonnement sol ire -. Un tel montage présente une simplicité que l'on retrouve dans la figure 2 où il est montré la toiture solaire à air dans son montage sur un rampant de toiture. Les pannes 1 supportent les plaques d'isolant thermique 2, la couverture cellulose imprégnée bitume 3 est rapportée sur celle-ci. Le polycarbonate 4 étant posé par dessus la couverture 3, les mem saures 5 de la plaque de polycarbonate sont croisées à 900 par rapport aux ondes de la couverture. L'air circule par les espaces li vires 6 et 7 récupérant les calories du rayonnement solaire 8 La figure 3 reprend le principe de la figure 2 ; elle montre clairement le chemin parcouru par l'air de la toiture solaire. La partie isolante thermique et étanchéité est posée sur les pannes 2. Le polycarbonate 3 est traversé par le rayonnement solaire 4. L'air froid rentre dans la toiture en 5 , il est recueilli en 6 sous forme d'air chaud dans un collecteur 7, celui-ci est posé en dessous des tuiles de faitage 8. Le principe de fixation des différents composants est présenté figure 4 où nous retrouvons la panne 1. Les plaques d'isolant therinique 2 sont posées bord à bord et fixées par un clouage 3 au droit des membrures 4. La couverture corps noir 5 et la plaque de polycar Sonate 6 sont ensuite posées et fixées par un clouage 2 pénétrant les membrures de l'isolant 4 et la panne 1. On utilise généralement une rondelle d'étanchéité extérieure 8 et intérieure 9. Les espaces libres 10 et 11 servent à la circulation de l'air à l'intérieur de la toiture solaire à air. Comme le montre les exemples, la particularité de la toiture solaire à air objet de l'invention se situe dans la décomposition des fonctions de chaque élément de la couverture : l'étanchéité, l'isolation thermique et l'addition d'un effet de serre par une plaque de polycarbonate transparente. Les exemples de la toiture solaire ne sont pas limités à ceux cités dans la présente invention et il sera possible de l'améliorer ou de la modifier sans sortir du cadre de l'invention. La toiture solaire à air objet de- l'invention peut être utilisée pour le chauffage des locaux d'habitation, ou de collectivité, de batiment d'usine ou agricole. L'une des particularités de la toiture solaire à air objet de l'invention, dans son emploi, est la possibilité de l'utiliser pour désècher des produits industriels ou agricoles, et dans ce cas, l'économie des énergies traditionnelles réalisée sera proche des 100 %. La toiture solaire à air objet de l'invention trouvera son ex ploi dans toutes les applications d'énergie solaire ou d'énergie nouvelle se développant actuellement. i 1) Toiture solaire de conception nouvelle à air permettant de récupérer l'énergie solaire caractérisée par le fait qu'elle recroupe trois fonctions distinctes : l'isolation, l'étanchéité, et le captage de l'énergie solaire. 2) Toiture solaire à air de conception nouvelle selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la partie isolante thermique est un complexe comprenant l'isolant, des membrures de renforts et une protection sous forme d'un film plastique tendu 3) Toiture solaire à air de conception nouvelle selon la revendication 1 caractérisée par le fait que l'isolant thermique est une mousse plastique alvéolaire. 4) Toiture solaire à air de conception nouvelle selon la- revendication 1 caractérisée par le fait que les membrures de renforts mécaniques sont composées de bois et positionnées sur les longueurs du panneau. 5) Toiture solaire à air de conception nouvelle selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le film plastique est un polyéthylène thermorétracté et traité réflecteur infra-rouge. 6) Toiture solaire à air de conception nouvelle selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le corps noir est constitué par la couverture d'étanchéité de la toiture. 7) Toiture solaire à air de conception nouvelle selon les re vendications 1 et 6 caractérisée par le fait que l'étanchéité est 5u type carton cellulose imprégné de bitume et de profil ondulé permettant le passage d'air de ventilation. 8) Toiture solaire à air de conception nouvelle selon la revendication 1 caractérisée par le fait que l'effet de serre est assure par une plaque de matière plastique transparente et principalement de polycarbonate calandré ou extrudé creux. 9) Toiture solaire à air de conception nouvelle selon les revendications 1 et 8 caractérisée par le fait que la partie transparente peut etre un film plastique tendu mécaniquement. 10) Toiture solaire à air de conception nouvelle selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la circulation de l'air se fait par les espaces inférieurs et supérieurs laissés libres par l'ondulation du profil de la couverture. 11) Toiture solaire à air de conception nouvelle selon la revendication 1 caractérisée par le fait que son principe peut etre appliqué sur un bâtiment déjà existant et ne comportant que son isolation et sa couverture, et en y rapportant une plaque transparente et un collccteur de l'air chaud.