Brevet FR2469675A1 — publié le 19810522

La présente invention coneerne les appareils du type "capteur solaire" permettant la production de chaleur en échauffant un fluide par absorption du rayonnement solaire. L'utilisation des capteurs existant actuellement pose les problèmes suivants: D'une part le capteur ayant une position fixe, le flux reçu s'exprime par # = # cos &alpha; où est l'angle d'incidence des rayons solaires, ce flux est encore diminué par un coefficient dépendant de et exprimant la réflexion sur la face avant du capteur. D'allure part le rendement d'un capteur diminue rapidement avec l(élévation de sa température de fonctionnement, or lutilisateur est peu rntdressé par de l'eau à trente degrés. Un procédé de concentration du rayonnement solaire sur l1absor- beur est alors nécessaire pour permettre ltobtention d'une chialeur plus élévée avec un rendement acceptable. Enfin l'esthétique des capteurs fixés sur les toits est contestée par certains utilisateurs. Le capteur selon l'invention apporte des réponses à ces Broblemes. Le suivi du soleil est réalisé par le pivotement du capteur au sommet de sa "tige", ce pivotement se fait autour de deux axes: axe horaire et axe de déclinaison. La concentration des rayons solaires se fait par l'interné diaire d'une surface métallique ou synthétique,imitant d'une façon stylisée ou non une couronne de pétales de fleur, entourant l'absorbeur. L'importance de cette surface par rapport à celle de l'absorbeur sera déterminée par les conditions locales d'utilisation (température, vents, ensoleillement) ce qui déterminera pour les pétales le modèle de fleur à utiliser. Ce modèle pouvant aller d'une fleur à grands pétales comme une tulipe trés ouverte, pour une forte concentration du flux solaire et une forte protection contre les vents, au tournesol qui se pretera à un usage plus général en passant par des composacées comme par exemple,paquerette,marguerite, cosmos, soucis etc... L'isolation thermique est amélioré par les'Sépales'formant un capot à l'arrière et par les "pétales" qui protègent des vents la face avant de l'absorbeur. La réalisation du capteur en forme de fleur est une solution esthétique. La figure 1 est une vue en coure de l'ensemble du capteur. La figure 2 représente une coupe du bulbe B Far un plan perpendiculaire à l'axe H, a et b représentent les positions relatives extrèmes du capteur et de sa tige. La figure 3 représente la pièce permettant les différents pivotements du capteur et précise le mode de circulation du fluide à l'intérieur de cette pièce. La figure 4 montre le capteur connecté à un chauffe-eau. Le modèle présenté a la forme d'un tournesol. Il est constitué d'un absorbeur A en forme de calotte sphérique entouré d'une couronne de pétales P d'angle au centre de 600. L'entrainement horaire autour de l'axe H se fait par l'intermédiaire d'un moteur -électrique M qui fait pivoter le capteur d'un angle de 1600 en douze heures pendant le jour, le retour se faisant à la même vitesse la nuit. l'adaptation à la hauteur de passage du soleil se fera par le réglage manuel de la déclinaison autour de l'axe D par l'intermédiaire de la vis V. L'arrière de l'absorbeur et les mécanismes d'entrainement sont protégés par le capot S en forme de; sépales. Une fente adaptée dans ce dernier autorise le pivotement autour de l'axe H. La tige T est constituée d'un tube creux le long duquel pourra glisser le tubercule t protégeant la vis V de réglage manuel dela déclinaison. A l'intérieur de cette tige sont placés les tuyaux de circulation du fluide et les cables électriques, l'ensemble sortant par une ouverture 0 et rejoignant, à l'intérieur d'une gaine isolante, un local dans lequel se trouve un ensemble classique constitué d'un accélérateur de circulation du fluide, d'un vase d'expension et d'un échangeur thermique. Un thermostat situé dans l'absorbeur commande le fonctionnement de l'accélérateur. Le capteur selon l'invention sera bien adapté au chauffage de l'eau chaude sanitaire, au chauffage de locaux annexes comme ateliers, garages, serres, piscines etc... et en complément d'un chauffage traditionnel pour les locaux d'habitation non prévus lors de leur construction pour être équipés de chauffage solaire. REVENDICATIONS 1* Capteur solaire constitué dcun ab-sorbeur avec concentration du flux solaire équipé d'un mouvement horaire pour suivre le soleil et fixé sur un pied, caractérisé par le fait que l'absorbeur est entouré d'une surface réflé- chassante en forme de pétales réalisant en mtme temps une protection de la face avant de l'absorbeur contre le refroidissement par les vents, ces éléments sont fixés au sommet d'un pied en forme de tige par l'intermédiaire de pièces mécaniques permettant le pivotement. L'ensemble présente ainsi la forme d'une fleur dont le choix dépendra des conditions locales d'utilisation. 2. Capteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments réfléchissants en forme de pétales sont métalliques. 3.. Capteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments réfléchissants en forme de pétales sont réalisés en matière synthétique. 4. Capteur selon l'une quelconque de ces revendications caractérisé en ce que les éléments protégeant du refroidissement par les vents la face avant de l'absorbeur sont en forme de pétales de fleur. 5. Capteur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend à l'arrière un capot en forme de sépales assurant une isolation thermique supplémentaire. 6. Capteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'absorbeur est en forme de calotte sphérique. 7. Capteur selon l'une quelconque de ces revendications caractérisé en ce que les mécanismes permettant le pivotement sont protégés par un capot en forme de bulbe. 8.. Capteur selon l'une quelconque de ces revendications caractérisé en ce que le pied du capteur est constitué d'un tube creux , en forme de tige, contenant les conduites du fluide caloporteur et les cables électriques.