Brevet FR2468080A1 — publié le 19810430

La présente invention a pour objet un capteur solaire, du type comprenant une structure porteuse en matière isolante, un absorbeur fixé sur la face antérieure dê cette structure porteuse et un couvercle transparent en forme de coupole, assemblé à la dite structure porteuse et logeant 1' absorbeur. Les capteurs solaires de ce type peuvent être notamment destinés à la production d'eau chaude, l'absorbeur étant dans ce but relié,par des canalisations, à une installation d'utilisation de l'eau chauffée dans le capteur. Ces capteurs solaires sont réalisés généralement au moyen de deux coques moulées, l'une transparente permettant d'obtenir l'effet de serre désiré, et l'autre opaque étant réalisée en matériau ayant des propriétés isolantes, ces deux coques pouvant provenir d'un même moule, tandis que l'absorbeur possède habituellement une forme plane.Le problème rencontré avec les capteurs actuels de ce type réside dans le fait que, pour obtenir une isolation satisfaisante, il ne faut pas que l'épaisseur d'isolation descende en-dessous de 40 mm environ, ce qui, compte tenu de la symétrie du capteur, donne une épaisseur trop importante entre le couvercle transparent et l'absorbeur, le couvercle en forme de coupole se trouvant n trop haut au-dessus de l'absorbeur.Il en résulte que la lame d'air, comprise entre le couvercle et l'absorbeur, est d'épaisseur non constante et dans l'ensemble trop forte, ce qui est nuisible au rendement. La présente invention vise à remédier à cet inconve- nient, en fournissant un perfectionnement aux capteurs solaires du type considéré, évitant de laisser une épaisseur d'air trop forte entre le couvercle transparent et l'absorbeur, tout en conservant la forme avantageuse de coupole de ce couvercle, et sans nuire à l'isolation. A cet effet, selon l'invention, la face antérieure de la structure porteuse est convexe, et l'absorbeur possède une forme correspondante, de manière que la distance entre la face libre de l'absorbeur et la face inter ne du couvercle soit sensiblement constante et relativement réduite. Le problème rappelé ci-dessus est ainsi résolu en supprimant l'assemblage plan de l'absorbeur sur la structure porteuse, et en créant, à la place, une géométrie convexe qui a pour résultat de mieux positionner l'absorbeur par rapport au couvercle en forme de coupole, en le surélevant. ",de manière à limiter l'épaisseur de l'espace libre entre l'absorbeur et le couvercle. La configuration selon l'invention a aussi pour avantage d'augmenter le pouvoir isolant de la structure porteuse. Suivant une forme de réalisation de l'invention, la face antérieure convexe de la structure porteuse supporte l'absorbeur de forme correspondante par l'intermédiaire de pions, ménageant une lame d'air entre l'absorbeur et la structure porteuse. Ces pions peuvent être constitués par des inserts disposés dans le moule de fabrication de la structure porteuse isolante, réalisée de façon connue en matière cellulaire(mousse) injectée. La lame d'air ainsi créée à l'arrière de l'absorbeur, du côté de la structure porteuse, augmente l'isolation et contribue à l'obtention d'un bon rendement.Avantageusement, ce"non contact entre l'absorbeur et la structure porteuse isolante est combiné avec un revêtement réfléchissant prévu sur la face antérieure convexe de cette structure porteuse, et permettant de renvoyer en direction de l'absorbeur le rayonnement infrarouge émis par l'absorbeur lui lame, et ainsi d'augmenter encore le rendement du capteur, non seulement du point de vue de l'isolation mais aussi du point de vue de l'émission rayonnante. En ce qui concerne la convexité de la face antérieure de la structure porteuse, ainsi que de la forme correspondante de l'absorbeur, divers modes de réaXisation iont envisageables dans le cadre de la présente invention :formes simples, telles que surfaces cylindriques ou sphériques, ou surfaces complexes, avec une pluralité de centres et de rayons de courbure, le bord extérieur de la structure porteuse restant cependant de préférence plan pour faciliter l'assemblage avec l'absorbeur et avec le couvercle du capteur. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence à l'unique figure du dessin annexé représentant en coupe, et de manière très schématique, une forme de réalisation de ce capteur solaire. Comme le montre le dessin, le capteur solaire consi déré comprend, de façon générale et connue en soi, une structure porteuse 1 en matière cellulaire, telle que mousse phénolique, supportant un absorbeur 2, et un couvercle transparent 3 en forme de coupole recouvrant 1'absw- beur 2 et l'emprisonnant, la structure porteuse 1 et le couvercle 3 étant assemblés en 4, le long de leur bord extérieur. Des tubulures d'entrée 5 et de sortie 6, traversant la structure porteuse 1, permettent l'arrivée du fluide à chauffer dans l'absorbeur 2, et le départ du fluide chaufféers sont utilisation. Selon l'invention, la face antérieure 7 de la structure porteuse 1 est de forme convexe, correspondant sensiblement à la forme de coupe du couvercle 3, et elle supporte l'absorbeur 2, possédant lui aussi une forme cintrée analogue, par l'intermédiaire de pions 8 faisant saillie au-dessus de ladite face 7. Ainsi est d'abord ménagée une première lame d'air 9, d'épaisseur d sensiblement constante et relativement réduite, entre la face libre (face supérieure) de l'absorbeur 2 et la face interne du couvercle 3. En outre, la disposition décrite ménage une autre lame d'air 10 entre la face antérieure 7 convexe de la structure porteuse 1 et l'absorbeur 2. Les pions 8 sont représentés comme étant réalisés d'une seule pièce avec la structure porteuse 1,mais ils peuvent etre réalisés aussi sous la forme de pièces séparées, comme des inserts disposés dans le moule de fabrication par injection de la structure porteuse. Le capteur solaire représenté possède un excellent rendement, grâce à la combinaison de la lame d'air 9 d'épaisseur réduite située entre l'absorbeur 2 et le couvercle 3, de l'autre lame d'air 10 ménagée entre la structure porteuse isolante 1 et- l'absopbeur 2, et d'un revê- tement réfléchissant appliqué sur la face antérieure convexe 7 de la structure porteuse. Comme il va de soi, et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de ce capteur solaire qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes réalisées suivant le même principe, quelles qu'en soient les formes de détail notamment pour les parties convexes. C'est ainsi que la face antérieure 7 de la structure porteuse 1 peut être une surface à simple ou double courbure,telle qu'une surface cylindrique ou sphérique, ou encore une surface plus complexe... - R'VENDICATIONS - 1.- Capteur solaire, du type comprenant une structure porteuse en matière isolante, un absorbeur fixé sur la face antérieure de cette structure porteuse et un couvercle transparent en forme de coupole, assemblé à la dite structure porteuse et logeant l'absorbeur, caractérisé en ce que la face antérieure de la structure porteuse est convexe, et l'absorbeur possède une forme correspondante, de matière que la distance entre la face libre de l'absorbeur et la face interne du couvercle soit sensiblement constante et relativement réduite. 2.- Capteur solaire selon la revendication 1,caractéri- sé en ce que la face antérieure convexe de la structure porteuse supporte l'absorbeur de forme correspondan par l'intermédiaire de pions, ménageant une lame d'air entre l'absorbeur et la structure porteuse. 3.- Capteur solaire selon la revendication 2,caractérisé en ce que les pions précités sont constitués par des inserts disposés dans le moule de fabrication de la structure porteuse isolante, réalisée de façon connue en matière cellulaire injectée. 4. Capteur solaire selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la structure porteuse isolante comporte, sur sa face antérieure convexe, donc du côté de la lame d'air précitée, un revêtenent réfléchissant permettant de renvoyer en direction de l'absorbeur le rayonnement infrarouge émis par l'absorbeur lui-même. 5. Capteur solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face antérieure convexe de la structure porteuse, ainsi que la forme correspondante de l'absorbeur, est une surface cylindrique. 6.- Capteur solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face antérieure convexe de la structure porteuse, ainsi que la forme correspondante de 1'absorbeur, est une surface sphérique. 7.- Capteur solaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisé en ce que la face antérieure convexe de la structure porteuse, ainsi que la forme correspondante de l'absorbeur, est une surface complexe, avec une pluralité de centres et de rayons de courbure,le bord extérieur de la structure porteuse restant cependant de préférence plan.