Brevet FR2437585A1 — publié le 19800425

La présente invention concerne une matière de rev- tement transparente pour collecteurs solaires qui présente une capacité d'isolement thermique vis à vis de l'air environnant, matière qui est, en même temps, suffisamment rigide pour créer un espace d'air entre la partie absorbant la chaleur et la matière de revêtement du collecteur solaire et qui est également peu onéreuse à fabriquer. Les matières de revêtement déjà connues fabriquées en verre ou en des matières plastiques, telles que les acrylates ou les carbonates, qui sont actuellement utilisées pour les collecteurs solaires, présentent de graves inconvénients. Ces matières sont trop onéreuses, ce qui a pour effet que le prix au mètre carré des collecteurs est trop élevé, étant donné que la matière de revêtement est l'un des principaux éléments qui entrent dans le prix d'un collecteur solaire. En outre, ces matières engendrent des charges relativement importantes, étant donné qutelles sont lourdes, et elles sont difficiles à transporter et à manipuler et elles sont quelquefois fragiles, comme ceci est le cas du verre. Encore un autre inconvénient de ces matières réside dans la difficulté de joindre de manière étanche les bords horizontaux et verticaux les uns aux autres lorsqu'on couvre de grandes surfaces de collecteur solaire, ce qui entrasse des risques de pénétration de l'air extérieur à l'intérieur du collecteur. Les risques de pénétration de l'air extérieur s'accroissent en fonction du nombre des feuilles assemblées pour couvrir une grande surface. La présente invention a pour but de supprimer les inconvénients ci-dessus et de réaliser une nouvelle matière de revêtement facile à manipuler. Ces résultats sont obtenus essentiellement grâce aux propriétés caractéristiques de la nouvelle matière de revête- ment qui est constitué par deux pellicules souples de matière transparente entre lesquelles est disposé un grillage en une matière relativement rigide sur laquelle les pellicules transparentes sont collées. Le grillage est suffisament épais pour que les pellicules transparentes soient espacées l'une de l'autre sur toute la surface du collecteur, créant ainsi un espace d'isolement thermique. La matière de revêtement selon l'invention peut être utilisée pour la construction des collecteurs solaires classiques du type en caisson mais elle est plus particulièrement destinée à être utilisée pour recouvrir de grandes surfaces sur des bâtiments pour remplacer les tuiles ou en combinaison avec des tuiles, telles que des tuiles flamandes, et également pour recouvrir des façades ou autres parties de bâtiments.En ce qui concerne les toits munis d'éléments de couverture, tels que, par exemple, des tuiles flamandes, dans lesquels les éléments de couverture servent d'éléments absorbant la chaleur solaire, la matière de revêtement selon l'invention peut être utilisée à la place de la pellicule de revêtement en matière plastique décrite dans le brevet suédois NO 75 12837-1 et dans la demande de brevet suédois nO 76 09802-1 et, dans le cas où la matière de revêtement est appliquée de manière étanche contre le voligeage qui s'détend au-dessous du toit, le revêtement des éléments de couverture peut être effectué de la manière décrite dans la demande de brevet suédois nO 76 09802-9. Une autre application de la matière de revêtement est le revêtement de façades de bâtiments de façon à provoquer un accroissement de la température des façades sous l'influence du rayonnement solaire, ce qui empêche les pertes de chaleur par transmission à partir du bâtiment, En même temps, les façades sont capables d'accumuler une certaine quantité de chaleur en faisant application des principes de la présente invention. D'autres applications de la nouvelle matière de revêtement peuvent être également envisagées. On décrira maintenant plus en détail des modes de réalisation de l'invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe schématique de la nouvelle matière de revêtement avec l'absorbeur de chaleur sous-jacent la figure 2 représente schématiquement, en plan, l'une des surfaces d'un élément de l'invention la figure 3 est une vue qui représente une partie d'un toit revêtu de tuiles la figure 4 est une vue simplifiée qui représente une machine de fabrication de la matière de revêtement la figure 5 est une vue en coupe d'une matière de revêtement selon l'invention dans laquelle la surface de la pellicule supérieure est légèrement gaufrée la figure 6 est une vue d'un autre collecteur solaire utilisant des grillages raidisseurs, la pellicule supérieure étant représentée avec arrachement partiel dans la partie supérieure de la figure la figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 6 la figure 8 est une vue partielle en perspective d'une matière de revêtement telle que décrite la figure 9 est une vue partielle en perspective représentant un mode de réalisation plus perfectionné de l'invention la figure 10 est une vue en coupe du mode de réalisation représenté sur la figure 8 ; et la figure Il est une vue en perspective d'un élément d'espacement approprié pour être utilisé avec la matière de revêtement selon l'invention. La matière de revêtement représentée sur les figures 1 et 2 est constituée de deux pellicules 1 et 5 en matière plastique transparente d'une qualité appropriée pour résister au rayonnement ultraviolet, qui n'absorbe pas la lumière, qui est mince et souple et qui peut être, par exemple, la matière vendue sous la marque "Tedlar". Pour obtenir une certaine rigidité, on place un grillage 2 à mailles carrées ou hexagonales entre les pellicules 1 et 5. En plaçant le grillage 2, qui est fabriqué en matière plastique ou en métal, entre les pellicules 1 et 5, on forme un espace d'air 4 qui isole la partie 8 absorbant la chaleur du collecteur solaire de l'air froid environnant.L'épaisseur de cet espace dtair peut être accrue si la matière d'espacement métallique, qui est dans le présent exemple-le grillage 2, est enrobée dans la matière plastique "Tedlar" précitée qui forme ainsi une couche 3 qui accroît l'épaisseur du grillage métallique. Le grillage 2 pourrait, naturellement, être fabriqué en une autre matière d'un type approprié quelconque, telle que par exemple une matière plastique polyvinylique. Le grillage 2 exerce une influence de raidissement et empêche que le revêtement ne s'affaisse pour venir en contact avec l'absorbeur de chaleur sous-jacent 8. Ceci est nécessaire pour éviter les pers de chaleur par transmission, à travers la matière de revêtement, à l'air environnant. Du fait de la rigidité du grillage, on obtient ainsi la formation d'un espace d'air avantageux entre la matière de revêtement et l'absorbeur de chaleur 8 du collecteur solaire. Le grillage 2, qui constitue un élément de la matière de revêtement, peut être élastique ce qui rend possible de distribuer cette matière à partir de rouleaux.L'intercept-ion du rayonnement solaire ne représente que 5 de la surface totale irradiée par le soleil si l'on choisit une ouverture de maille 9 appropriée. Comme représenté sur la figure 2, le grillage 3 n'est pas appliqué sur toute la surface de la matière de revêtement. La surface 6 non munie de grillage, qui n'est formée que par les pellicules 1 et 5, est utilisée pour souder les bords entre eux et former ainsi un espace 4 complètement étanche. Les joints soudés peuvent être considérés comme parfaitement étanches vis à vis de l'air environnant. La figure 3 représente une construction de toiture simplifiée dans laquelle la matière de revêtement représentée sur les figures 1 et 2 recouvre des tuiles 13 qui reposent sur des lattis 14 et sur un voligeage 12. Le soleil chauffe les tuiles 13 à travers la matière transparente selon l'invention. L'air contenu dans l'espace 16 est chauffé par les tuiles et peut ensuite être utilisé pour chauffer les espaces d'habitation du bâtiment. L'air à chauffer peut, par exemple, être refoulé par un ventilateur à travers un trou 22 formé dans le voligeage au-dessous des tuiles puis, après avoir été chauffé, il est refoulé par un trou 23 dans l'espace d'habitation du bâtiment. L'air circule également au-dessus des tuiles du fait de la présence de blocs d'espacement en caoutchouc 17 qui constituent un certain nombre d'éléments supports pour chaque tuile et forment des espaces horizontaux permettant le libre écoulement de l'air entre les tuiles. De cette manière, on obtient une baisse de température au-dessus des tuiles et une diminution des pertes par transmission à l'air environnant.La surface rayonnant de la chaleur des tuiles est doublée de cette manière étant donné que les deux faces des tuiles chauffées sont utilisées. Pour faciliter l'adaptation étanche de la matière de revêtement au voligeage du toit, les parties marginales de la matière de revêtement représentée sur la figure 2 ne sont pas munies de grillage et, ainsi, le grillage n'est disposé qu'au-dessus des tuiles. Ceci signifie que les parties marginales sont facilément introduites sous la rangée précédente ou suivante de tuiles et, ensuite, adaptées de manière étanche au voligeage ce qui forme ainsi un espace complètement isolé de l'air environnant autour du collecteur solaire. La figure 4 représente une application extrêmement simplifiée du principe suivant lequel est construite une machine de fabrication d'une matière selon l'invention. Les rouleaux 24 et 26 sont des rouleaux d'une mince pellicule transparente, telle que, par exemple, une pellicule de matière plastique du type qui est vendu sous la marque "Tedlar". Le rouleau 25 est un rouleau de grillage. Toutes les matières se rejoignent entre des cylindres 27 et 28. Si le grillage est, comme decrit ci-dessus, enrobé de matière plastique, les cylindres peuvent être chauffés et servir de dispositif de soudage par cylindrage qui soude les deux pellicules à la matière du grillage 2, 3. La matière de revêtement fabriquée est ensuite enroulée sur un rouleau 29 entratné par un moteur, non représenté. Dans le mode de réalisation- représenté sur la figure 5, la matière de revêtement comporte une pellicule 1 qui, à la suite d'un traitement thermique et d'un gaufrage auxquels elle a été soumise, présente une surface légèrement bosselée avec un effet de relief qui rapelle l'aspect d'un toit en plaquette. de bois ou bardeaux. La pellicule 1 a ensuite été fixée à des fils 2 et à des barres 2' légèrement plus grosses d'un grillage rigide et une pellicule 5 sous-jacente a été appliquée sur l'autre côté du grillage. Les deux pellicules 1 et 5 et le grillage sont fabriqués en une matière plastique transparente élastique. Le grillage est formé par un élément unique, comme décrit ci-dessus, ou il peut être également divisé en plusieurs-parties, de diverses manières, de façon à permettre, au moyen de parties intermédiaires des pellicules 1 et 5 de fixer la matière de revêtement à une base ou support, comme représenté sur les figures 6 et 7. Lorsqu'on utilise cet agencement, les parties du grillage sont, en outre collées entre les pellicules supérieure et inférieure et le grillage est formé par des fils transparents 2' -et par des fils sombres 2" qui contribuent à donner au revêtement l'aspect de tuiles lorsque les parties 30 sont jointes bord à bord de façon à permettre l'utilisation des parties intermédiaires des pellicules 1 et 5 pour assurer la fixation de la matière de revêtement à une surface sous-jacente. L'agencement qui a été représenté sur la figure 8 est constitué par un grillage 31 qui est mis en forme de fa çon à comporter des nervures parallèles, ce grillage étant ensuite collé ou soudé à une pellicule supérieure 1 et à une pellicule inférieure 5 respectivement disposées sur le dessus et sur le dessous du grillage 31. La plupart des fils 2'" sont incolores mais un certain nombre de fils, désignés par la référence 32, sont sombres afin de créer l'impression des lignes de jonction entre différentes tuiles. Les figures 9 et,10 représentent un agencement dans lequel un effet similaire est obtenu en divisant les pellicules supérieure et inférieure 1 et 5, avec le grillage interposé, en bandes transversales qui sont jointes le long de leur bord supérieur à la surface inférieure d'une épaisse nervure transversale 33 et le long de leur bord inférieur à la surface supérieure d'une autre nervure transversale 33, l'ensemble formé par le grillage et les nervures formant un réseau qui comporte les fils du grillage qui sont tous transparents et les nervures 33 qui sont, de préférence, également transparentes. Cet agencement est repris à chaque ligne de joint. La matière de revêtement est disposée, par exemple, sur un toit muni de tuiles flamandes 36 et, pour assurer le maintien d'un espace approprié entre la face supérieure des tuiles 36 et la pellicule inférieure 5, on peut utiliser des nervures d'espacement spéciales 37 soudées placées sur les tuiles 36, comme représenté sur la figure 11 et de la manière montrée à la figure 10. Les nervures 37 peuvent être reliées par de minces barres 38 pour obtenir une adaptation unitaire avec les tuiles. R7VENDIC4TIONS 1 - Matière de revêtement transparente caractérisée en ce qu'elle comporte deux pellicules souples (1, 5) de matière transparente entre lesquelles est disposé un grillage (2, 31) en une matiere rigide sur laquelle les pellicules transparentes sont collées, le grillage ayant une épaisseur suffisante pour que les deux pellicules transparentes (1, 5) soient espacées l'une de l'autre sur toute la surface créant ainsi un espace d'isolement thermique. 2 - Matière de revêtement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le grillage est formé par des fils métalliques (2) enrobés dans une épaisse couche (3) d'une matière isolante, telle qu'une matière plastique. 3 - Matière de revêtement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le grillage (2, 31) est fabriqué en matière plastique. 4 - Matière de revêtement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les deux pellicules (1, 5) sont fixées au grillage le long de chacune des mailles du grillage. 5 - Matière de revêtement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le grillage possède une rigidité suffisante pour que la matière de revêtement soit auto-portante entre deux nervures voisines d'un toit de tuiles. 6 - Matière de revêtement selon l'une des revendications I à 5, caractérisée en ce que la longueur et la largeur du grillage sont inférieures à la longueur et à la largeur des pellicules de sorte qu'une bande (6) est ainsi formée autour des côtés des pellicules, cette bande étant destinée à être utilisée à des fins d'assemblage du revêtement et pour fixer le revêtement à une surface sous-jacente à laquelle la bande (6) de pellicule est fixée de manière étanche. 7 - Matière de revêtement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le grillage est formé suivant une configuration appropriée et la pellicule fixée sur lui est gaufrée ou profilée de façon à avoir un aspect qui ressemble à celui d'une matière de couverture ou d'une matière de revêtement de façade connue. 8 - Matière de revêtement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la pellicule supérieure est fabriquée en une matière plus épaisse ou plus rigide que la pellicule sous-jacente et est déformée par gaufrage avant d'être fixée au grillage rigide. 9 - Matière de revêtement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la pellicule est lamifiée avec une matière de renforcement transparente collée sur la face inférieure de la pellicule supérieure et avantageusement texturée. 10 - Matière de revêtement selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le grillage est formé avec certains fils ou barres agencés suivant une configuration distinctive ou ayant des couleurs différentes pour donner au revêtement un aspect similaire à celui d'une matière de couverture ou d'une matière de revêtement de façade connue.