Brevet FR2461896A1 — publié le 19810206

La présents invention se rapporte à un capteur solaire du type sphérique, présentant une structure relativement simplifiée. Ce capteur solaire appartient au genre de ceux comprenant deux sphères concentriques, la sphère extérieure étant translucide et la sphère intérieure étant absorbante vis-à-vis du rayonne ment solafte. On a déjà envisagé l'utilisation de tels capteurs pour la production d'eau chaude par " effet de serre ", la forme sphèrique permettant de produire de l'eau chaude avec un rendement qui n'est pas sensiblement modifié par la direction et l'angle d'incidence des rayons solaires. Dans ces capteurs,il convient de prévoir une circulation du fluide à chauffer, telle que le fluide se réchauffe au contact de la paroi de la sphère intérieure absorbante. Les projets actuellement connus prévoient, à cet effet, de faire passer le fluide à chauffer à travers un certain nombre de conduits et dans des chambres internes au capteur,notamment des chambres délimitées par deux parois sphèriques ou hémisphériques concentriques. Il en résulte que la fabrication de tels capteurs solaires sphériques reste,à l'heure actuelle, relativement complexe et coûtense. Pour éviter cet inconvénient,la présente invention fournit un capteur à stucture simplifiée, donc économique, capable de produire de l'eau chaude avec un débit et une température suffisantes pour certaines applications, tel que,par exemple,le chauffage d'eau pour les piscines. A cet effet, le capteur selon l'invention comprend essentiellement des moyens pour pulvériser le fluide à chauffer dans la chambre sphérique interne, de telle sorte que le fluide s'écoule le long de la paroi interne de la sphère intérieure absorbante, et dans moyens pour recueillir le fluide chauffé à la base de la sphère intérieure Le fluide, projeté su la paroi interne de la sphère in térieure,récupère les calories solaires accumulées dans l'espace délimité par les deux sphères concentriques, en s ' écoulant le long de cette paroi.Du fluide réchauffé est ainsi recueilli, par l'effet de la seule gravité,à la base de la sphère intérieu- re. Suivant une réalisation préférée de l'invention, les moyens pour pulvériser le fluide à chauffer comprennent un conduit d'entrée, sur lequel est intercalée une pompe, ce conduit péné trant dans la chambre sphérique interne or le bas et se prolongeant vers le haut, à l'intérieur de ladite chambre, l'extrémité interne dudit conduit portait une tte de pulvérisation. Avantageusement, le capteur objet de l'invention comprend un pied support traversé par le conduit preaste, ainsi que par un conduit de sortie partant du point le plus bas de la chambre interne, et constituant les moyens pour recueillir le fluide chauffé à la base de la sphère intérieure. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit en référence à l'unique figure du dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de ce capteur solaire sphérique,vue en coupe verticale Le capteur solaire représenté comprend deux sphères concentriques 1 et 2.La sphère extérieure 1 est formée par l'assem blage,suinant un plan de joint horizontal, de deux demi-spheres 3 et 4 en matériau translucide,par exemple en matériau synthétique transparent tel que polymétha.crylate( connu sous la dénomina- tion commerciale de PLEXIGLAS).La sphère intérieure 2, séparée de la sphère extérieure 5 par un espace 5 rempli d'air,peut être elle aussi formée par l'assemblage de deux demi-sphères; cette seconde sphère 2,devant absorber le rayonnement solaire, est réalisée par exemple en métal peint d'une couleur noir mat. La sphère intérieure 2 est maintenue à l'intérieur de la sphère extérieure 1 au moyen d'un pied-support vertical 6, qui traverse la demi-sphère extérieure inférieure 4. Un conduit d'entrée 7, amenant vers le capteur le fluide à chauffer,pénètre par le bas dans la chambre sphérique interne 8 du capteur ,en passant à travers le pied-support 6. Sur le conduit 7 est intercalée une pompe 9, située à l'extérieur du capteur; ce conduit 7 se prolonge verticalement,vers le haut, à l'intérieur de la chambre 8, et l'extrémité interne de ce conduit 7, située dans la région supérieure de la chambre 8, porte une tête de pulvérisation 10. Un conduit de sortie 11,partant du point le plus bas de la chambre interne 8, sort enfin du capteur en traversant le pied-support 6. Le fluide à chauffer,par exemple de l'eau,, est pulvérisé dans la chambre interne 8. Il vient ainsi frapper la paroi interne de la sphère intérieure 2, et s'écoule le long de cette paroi ; ce faisant, le fluide récupère les calories emmagasinées dans l'espace 5 et par la sphère 2. Le fluide chauffé est recueilli, à la base de la sphère intérieure 2, par le conduit de sortie 11 qui le dirige vers un lieu d'utilisation ou de stockage. A ce capteur est associé un réflecteur 12, constitué par deux surfaces planes réfléchissantes 13 et 14 qui forment un certain angle obtus l'une par rapport à l'autre. La surface réfléchissante 13 est disposée horizontalement, sur le sol, audessous du capteur. L'autre surface réfléchissante 14 est inclinée et tournée vers le Sud. Le capteur solaire sphérique, à structure simplifiée, qui vient d'être décrit, est applicable à la production économique d'eau chaude, notamment pour le chauffage des piscines, et de façon générale à toutes les conversions thermo-solaires à basse température. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de ce capteur solaire sphérique qui été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes relevant du même principe. -REVENDICATIONS 1.- Capteur solaire sphérique, à structure simplifiée,comprenant deux sphères concentriques, la sphère extérieure étant translucide et la sphère intérieure étant absorbante vis-à-vis du rayonnement solaire,caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour pulvériser le fluide à chauffer dans la chambre sphérique interne, de telle sorte que le fluide s'écoule le long de la paroi interne de la sphère intérieure absorbante, et des moyens pour recueillir le fluide chauffé à la base de la sphère intérieure. 2.- Capteur solaire sphérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour pulvériser le fluide à chauffer comprennent un conduit d'entrée,sur lequel est intercalée une pompe, ce conduit pénétrant dans la chambre sphérique interne par le bas et se prolongeant vers le haut, à l'intérieur de ladite chambre,l'extrémité interne dudit conduit portant une tête de pulvérisation. 3. Capteur solaire sphérique selon la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce qu'il comprend un pied-support traversé par le conduit d'entrée précité,ainsi que par un conduit de sortie partant du point le plus bas de la chambre interne, et constituant les moyens pour recueillir le fluide chauffé à la base de la sphère intérieure.