Brevet FR2478167A1 — publié le 19810918

La présente invention concerne les dispositifs de tuiles solaires perfectionnées, permettant de rendre les tuiles à emboîtement et à recouvrement capables d'échanges physiques, thermiques ou électriques, entre le rayonnement solaire et un quelconque système d'absorbtion thermique ou photo-voltaSque. bans les dispositifs connus de ce genre, il est question de boitiers transparents en forme de tuiles dans lesquels circule un fluide caloporteur, ou de tuiles dans la masse desquelles est logée un serpentin ou un réseau capillaire; ou encore de nappes absorbantes placées sous des tuiles de verre. Ces systèmes présentent les inconvénients suivants: ils sont coûteux, d'une mise en oeuvre difficile, d'un rendement douteux et d'une fiabilité problématique. Le dispositif de tuile solaire selon l'invention permet de résoudre ces problèmes: Il est établi à partir de tuiles classiques, en préservant au maximum leur aspect esthétique traditionnel, et par conséquent celui de la toiture réceptrice toute entière. Selon un dispositif commun, il est constitué d'une tuile à emboîtement et à recouvrement, en terre cuite, béton ou tout autre matériau, dans laquelle est percée, par quelque procédé que ce soit, une fenêtre; cette dernière est obstruée de façon étanche, par une plaque de verre ou de résine transparente au rayonnement solaire. L'intérêt d'un tel dispositif, outre son côté particulièrement esthétique, réside dans la faible épaisseur nécessaire de la plaque transparente, étant donné qu'elle n'est pas porteuse; et donc dans un meilleur coefficient de transmission de l'énergie solaire. Ce dispositif peut être renforcé par l'adjonction d'un second vitrage entre la tuile et l'absorbeur. Selon une première variante, la tuile ainsi modifiée est équipée d'un absorbeur individuel, constitué d'une plaque de métal revêtue d'un corps noir sélectif, c'est à dire à forte absorbtion et à faible réémission dans l'infra- rouge, ou bien rev8tue de cellules photo-voltaïques, appliqué à la sous-face de la tuile. Sur tout le périmètre de la fenêtre qui y est percée, le contact est assuré par un joint isolant. La plaque de métal, dans le cas où elle est revêtue du corps noir, est rendue solidaire, par un procédé favorisant la transmission de la chaleur absorbée, d'un ou plusieurs tubes transversaux de section variable, dans lesquels circule le fluide ou le gaz caloporteur. Ces tuiles sont raccordées bout à bout par des raccords prévus à cet effet. Selon une deuxième variante, lesdits absorbeurs individuels sont montés en série sur un système de tubes collecteurs qui leur est commun. L'ensemble est alors accroché directement à la charpente par le moyen de crochets spéciaux solidaires de l'ensemble, venant se loger dans des espaces réservés à cet effet sous les tuiles. Ces dernières sont alors posées de la façon la plus traditionnelle, chacune au dessus de l'absorbeur individuel correspondant, élément de l'ensemble. Les ensembles peuvent être ainsi raccordés avant la pose des tuiles, sans qu'il soit besoin d'intervenir sous la charpente, par exemple lorsqu'une isolation générale a été effectuée préalablement. L'avantage du dispositif selon l'invention réside donc dans son esthétique, sa facilité de mise en oeuvre, sa fiabilité et sa rentabilité. De plus, la même tuile, modifiée selon le dispositif de l'invention, peut couvrir soit un absorbeur thermique, soit un absorbeur photo-voltaïque, tout en conservant une unité de présentation esthétique. Les figure 1 et 2 représentent des coupes en long et en large d'une tuile équipée du système d'absorbeur thermique selon l'invention; la figure 3 en est une vue du dessus; la figure 4 en est une vue du dessous; la figure 5 représente le système de montage des absorbeurs en série; la figure 6 est une coupe sur le crochet de fixation de l'ensemble d'absorbeurs montés en série; la figure 7 est un résumé de l'ensemble des figures précédantes, montrant les divers éléments constitutifs de la tuile solaire perfectionnée, grâce à des coupes partielles (écorché). La tuile 1, percée de sa fenêtre 2, et munie de son vitrage 3, est appliquée sur un absorbeur constitué d'une plaque 5 revetue du corps noir. Cette dernière est vue du c8té opposé au corps noir (6) dans la figure 4. La plaque est fixée à un tube 7, raccordé par un manchon 8 aux tuiles suivantes. Dans le cas d'un montage des absorbeurs en série, l'ensemble absorbeurs + collecteurs est assujetti par les crochets 11 aus liteaux 10 (page 2/3). Enfin, un joint isolant 9 assure le contact étanche entre la tuile 1 et l'absorbeur; Un second vitrage 4 peut être ajouté entre la tuile 1 et l'absorbeur 5. Les applications industrielles de l'invention sont la production d'eau chaude ou d'électricité, dans les bâtiments comportant une couverture en tuiles à emboitement et à recouvrement, à toutes fins utiles, et notamment les économies d'énergie. REVENDICATIONS 1. Dispositif suivant lequel une tuile 1 å emboitement et à recouvrement est percée d'une fenêtre 2, obstruée par une plaque 3 transparente au rayonnement solaire, caractérisé en ce qu'un absorbeur thermique ou photovoltalclue lui est appliqué, en sous-face. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un second vitrage peut être ajouté entre la tuile 1 et l'absorbeur 5. 3. Dispositif d'absorbeur caractérisé en ce qu'il est constitué d'une plaque de métal 5 revêtue d'un corps noir sélectif ou non, rendue solidaire, par un procédé thermoconducteur, d'un ou plusieurs tubes de section variable, dans lequel circule le fluide ou le gaz caloporteur (7). 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'absorbeur est constitué d'une plaque 5 supportant des cellules photovoltaiques. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étanchéité entre la tuile 1 et l'absorbeur 5 est assurée par un joint 9. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à.5, caractérisé en ce que les absorbeurs sont reliés à un même système de collecteurs, fixé directement à la charpente, et en ce que les tuiles 1 percées de leurs fenêtres 2 sont ensuite posées une à une, chacune sur l'absorbeur correspondant. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système d'absorbeurs et de collecteurs comporte une isolation.