Brevet FR2461898A1 — publié le 19810206

La présente invention a pour but un dispositif de captage et de transport de l'énergie solaire. La raréfaction et le prix de plus en plus élevé du petrole ont ramené ces derniers temps les chercheurs à se pencher sur les possibilités de l'utilisation de llénergie solaire, aussi bien a l'échelle industrielle qu'â lXéchelle domestique. Il existe déjà, un peu partout dans le monde, des prototypes de maisons fonctionnant uniquement à l'aide de capteurs solaires, mais malheureusement, ces diverses tentatives ne sont jusqu'à present restées qu'a letat de prototypes, etant donne que, dans l'état actuel des choses, l'utilisation de lténergie solaire demande des investissements spéciaux et coûteux qui ne peuvent pas toujours être envisages. La pro sente invention a pour objet de remédier a ces inconvénients 7 en proposant un dispositif que l'on peut considérer en quelque sorte comme une batterie chargeable par l'énergie solaire, d'un coût peu relevé, d'un entretien facile, et gui de plus peut être adaptée à peu de frais, notamment sur des circuits de chauffage de type classique. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de captage et de transport de l'énergie solaire caractérise en ce qu'il se compose d'un capteur solaire associé à un échangeur de chaleur susceptible de transmettre l'e'nergie captée à un fluide caloporteur circulant en circuit fermé par effet de thermosiphon, entre un niveau bas chaud et un niveau haut froid, en empruntant une colonne montante et une colonne descendante. Suivant une autre caractéristique de l'inventiono le circuit de circulation du fluide caloporteur comporte, au niveau haut un échangeur de chaleur susceptible de prendre de lBénergie au fluide caloporteur pour la transmettre à un circuit annexe, notamment à un circuit de chauffage domestique. Ainsi, le dispositif selon l'invention est en quelque sorte une batterie rechargeable à l'énergie solaire Le fluide caloporteur utilisé sera de préférence de l'eau, mais on pourrait de la même manière utiliser tout liquide de propriétés physiques voisines. Selon une autre caractéristique de l'invention le circuit de circulation du fluide caloporteur comporte un organe anti-retour ne permettant le passage du fluide que dans un seul sens. Cet organe peut être une bille, un clapet ou une soupape anti-retour. Selon une autre caractéristique de l:inven- tion, le circuit de circulation du fluide caloporteur comporte une turbine reliée à un générateur. Une ou plusieurs turbines peuvent être placées sur la colonne montante, ou sur la colonne descendante. Selon une autre caractéristique de l'invention leéchangeur de chaleur est constitué par une plaque conductrice chauffée, telle que par exemple une plaque métallique. Cette plaque conductrice est chauffée au moyen de loupes ou de miroirs, ou tout autre mode de chauffage par énergie solaire. Selon une autre caractéristique de l'invention l'ensemble de l'appareil est en un matériau isolant ou non, conducteur de chaleur, à l'exception de sa partie inférieure. Bien entendu, des regards peuvent être prévus pour permettre le passage de l'énergie solaire sur une partie de la colonne montante de l'installation. Selon une autre caractéristique de l'invention le dispositif et notamment le capteur est orientable en fonction de la position du soleil. Le circuit peut comporter une batterie d'accumulateurs de chaleur pour fournir lténergie thermique nécessaire à l'entrainement de la turbine pendant les périodes de disparition de ltéclairement solaire, par exemple la nuit. Par ailleurs, il est également possible de prévoir un dispositif de chauffage annexe situé a' une certaine distance du corps de l'appareil, susceptible de communiquer de la chaleur à la plaque inférieure par conductibilité du métal ou des matériaux utilisés. Les caractéristiques du dispositif objet de l'invention seront décrites plus en détail à l'aide du dessin annexé qui est un schéma de ce dispositif. Selon la figure, le dispositif de transport et de captage de énergie solaire qui fait l'objet de l'invention se compose d'un capteur solaire 1 associé à un changeur de chaleur 2, susceptible de transmettre lténergie captée à un fluide caloporteur 3 circulant en circuit fermé, par effet de thermosiphon entre un niveau bas chaud H et un o niveau haut froid Hl, en empruntant une colonne montante 4 et une colonne descendante 5. Le fluide caloporteur peut être constitué par de l'eau ou par les liguides soumis aux mêmes lois physiques. Le circuit de circulation du fluide caloporteur 3 comporte au niveau haut Hl, un échangeur de chaleur 6 susceptible de prendre lténergie au fluide caloporteur 3 pour la transmettre à un circuit annexe 7, tel que par exemple un circuit de chauffage domestique. Le circuit de circulation du fluide caloporteur 3 comporte un organe anti-retour 8 qui peut être constitué par une bille, un clapet ou une soupape anti-retour. Par ailleurs, il est prévu une turbine 9 reliée à un générateur 10. Selon la figure 10, cette turbine 9 est prévue sur la colonne descendante 5 du fluide caloporteur 3, cette turbine pourrait de la même façon être prévue sur la colonne montante, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. L'échangeur de chaleur peut "être constitué par tout dispositif connu de ce type, mais, selon une caracté ristique préférentielle de l'invention, on utilise une plaque conductrice, chauffée par une batterie de systèmes optiques, ou tout autre mode de chauffage par énergie solaire. La plaque chauffante entoure partiellement ou totalement le circuit de circulation du fluide caloporteur 3 dans sa partie inférieure H o En conclusion, le dispositif de captage d'énergie solaire selon l'invention peut s'utiliser pour four nir de l'énergie électrique ainsi que de l'eau chaude sanitaire ou industrielle. REVENDICATIONS 10) Dispositif de captage et de transport de l énergie solaire caractérisé en ce qu'il se compose d'un capteur solaire associé à un échangeur de chaleur susceptible de transmettre lténergie captée à un fluide caloporteur circulant en circuit fermé par effet de thermosiphon, entre un niveau bas chaud et un niveau haut froid, en empruntant une co colonne montante et une colonne descendante. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de circulation du fluide caloporteur comporte, au niveau haut, un échangeur de chaleur susceptible de prendre de l'énergie au fluide caloporteur pour la transmettre à un circuit annexe, notamment à un circuit de chauffage domestique. 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le fluide caloporteur est de l'eau ou un fluide obéissant aux mêmes lois physiques 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit de circulation du fluide caloporteur comporte un organe anti-retour permettant le passage du fluide dans un seul sens. 50) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit de circulation du fluide caloporteur comporte une turbine reliée à un générateur. a) ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que leéchangeur de chaleur est constitué par une plaque conductrice chauffée directement par le capteur solaire. 70) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la plaque conductrice est une plaque métallique. 80) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à'71 caractérisé en ce qu'il est en un matériau isolant thermique ou non, conducteur de chaleur, à l'exception de ses parties servant à ltéchange de la chaleur. 90) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est orientable en fonction de la position du soleil.