Brevet FR2485176A1 — publié le 19811224

La présente invention est relative à un accumulateur d'énergie solaire pour le chauffage de í 2eau destinée à l'alimentation d'habitations économiques notamment dans les départements et pays en voie de développement. Le but de cette invention est dsoffrir à tous les habitants de logements sociaux, qui ont en général des revenus tres bas, de l'eau chaude pour alimenter la douche et l'évier de la cuisine sans dépense dçutilisation et d'entretien de l'installation Cette invention met en oeuvre le principe d'accumulation d'éner- gie calorifique et de restitution différée des calories stockées de façon que de l'eau chaude, à température variable en fonction des conditions d'ensoleillement, puisse être disponible sans limitation de quantité pendant les heures de la journéeet le soir après.le coucher du soleil, pendant une durée permettant à tous les membres de la famille de prendre une douche L'invention vise en conséquence un accumulateur -d'énergie solaire caractérisé en ce qu'il comporte une masse dense d'accumulation et une canalisation d'eau realisée sous la forme d'un serpentin noyé dans la masse chauffée de façon à obtenir une restitution des calories en surface pour les besoins en eau chaude de la journée et une restitution différée, grAce aux calories stockes dans la masse d'accumulation, pour les besoins du soir. Selon une caractéristique de cette invention, la masse d'ac- cumulation est constituée d'un volume de béton, revenu de pr6fé- rence l'une peinture absorbant llinfra-rouge, la forme et les dimensions de ce volume étant choisies de façon que l'accumulateur s'intègre au principe constructif de l'habitation qu'il équipe. Selon une autre caractéristique de cette invention la forme de l'accumulateur est celle d'un prisme dont la section est adaptée aux objectifs souhaités en fonction du rendement et de l'esthétique. la canalisation d'eau noyée dans la masse d1accumu- lation est de préférence réalisée en chlorure de polyvinyle rigide articulé et elle est munie d'embouts pour son raccordement sur l'alimentation et la sortie, cette canalisation enroulée en. hélice étant positionnée de préférence à 4 cm de la surface extérieure de l'accumulateur. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un mode de réalisation donné à titre d'exemple dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins - la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement par tiel d'un accumulateur selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 3 - la figure 3 est une vue en élévation de l'accumulateur et les - figue 4 à 6 illustrent des esempis de sections droites d'accumulateurs. En se référant aux dessins on voit que l'accumulateur solaire selon l'invention comprend une masse d'accumulation 10 composée d'un volume de béton, par exemple de l'ordre d'un demi mètre cube, revêtu d'un revêtement absorbant par exemple d'une peinture noire bitumineuse. Cette masse de béton 10 présente dans cet exemple la forme d'un prisme dont la section peut etra choisie de façon à s'adapter aux objectifs souhaités en fonction du rendement et de l'esthétique et également afin que son implantation dans la construction ne presente pas de difficulté architecturale Dans la masse en béton 10 est noyé un circuit d'eau réalisé sous la forme d'une canalisation 12 en chlorure de pol ^rinyle articulé, pourvue d'embouts en cuivre pour l'alimentation et la sortie, comportant des filetages de raccordement sur les cir -cuits correspondants. Cette canalisation est enroulée en hélice de façon à serpenter à une distance de ltordre de 4 cm de la face extérieure de la masse d'accumulation, ce qui permet un échange thermique presque simultane pendant l'ensoleillement et un échange differé des calories emmagasinées dans la masse 10 qui rayonnent vers 11 extérieur après la fin de l'ensoleillement, la restitution des calories s 1effectuant par transmission directe sur le circuit d'eau Bien entendu la longueur de la eanalisation 12 et le débit d'eau sont calculés pour permettra le meillar échange thermique et la régularité de cet échange. Selon l'invention on assure l'effet de serre favorisant la conservation de la chaleur, à l'aide d'une protection périphérique réalisée par des plaquas translucides nervurées 14 de polyester fixées sur des tasseaux en bois 16 scellés sur la masse de béton 10 Selon un autre mode de realisation plus performant et plus coateux, destiné plus spécialement aux régions non cycloniques, les plaques de polyester peuvent etre remplacées par des plaques de verre au par des miroirs sans tain dont la caractéristique réflectorisante sur une face emprisonne la plus grande partie du rayonnement solaire dans la serre. L'accumulateur selon l'invention peut être positionné -ho- rizontalement sur le fartage de l'habitation, 'suivant le rampant d'un refend ou il peut être posé sur une toiture terrasse. On peut également le placer au niveau du sol et le coupler avec une autre installation calorifique sur des zones bien exposées en vue dlune utilisation industrielle ou sociale, avec si celà est nécessaire un réohauffage complémentaire classique, thermique ou électrique. La fixation sur l'ossature de l'habitation peut être assurée par boulonnage ou par scellement sur des tiges telles que 18, laissées en attente en tête des voiles de refend ou sur la dalle terrasse. On prévoit des tubes 20 traversant lamasse de béton, pour permettre la manutention de l'accumulateur. Parmi les avantages apportés par ltaccumulateur solaire selon l'invention, on peut citer - faible prix de revient compatible avec le type de construc- tion concernée --pas de coût de fonctionnement ni d'entretien - meilleur rendement possible - intégration au principe constructif de l'habitation qu'il équipe. Sur les figures 4 à 6 on a représenté de façon schématique, divers exemples non limitatifs de prof8Ps pour l'accumulateur selon l'invention, la section hexago'nale représentée à l figure 4 correspondant sensiblement au profil de l'accumulateur décrit ci-dessus en regard des figures 9 à 3. On notera que dans les exemples illustrées par les figur'es -4 et 6 on a prévu dsincorpo- rer au centre de l'accumulateur, 'm.volume liquide pour accélé- rer les échanges thermiques. Il demeure bien entendu que cette invention 'est pas limi- tée aux exemples de réalisation décrits et représentés mais qu'elle en englobe toutes les variantes, REVENDICATIONS 1 Accumulateur d'énergie solaire pour l'alimentation en eau chaude de logements économiques, caractérisé en ce qu'il comprend une masse dense d'accumulation (10) et une canalisation d'eau (12) réalisée sous la forme d1un serpentin noyé dans la masse chauffée de façon à obtenir une restitution des calories en surface pour les besoins en eau chaude de la journée et une- restitution différée, grâce aux calories stockées dans la masse d'accumulation, pour les besoins du soir. 2.- Accumulateur solaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que via masse d'accumulation (10). est constituée d'un volume de béton, revêtu de préférence~d'un revêtement ab sorbant tel qu'une peinture noire bitumineuse, la forme et les dimensions de cette masse étant choisies de façon que l'acsumu- laveur s'intègre au principe constructif de l'habitation qu'il équipe. 3.- Accumulateur selon l'une des, revendications I ou 2, caractérisé en ce que sa forme est celle d'un prisme dont la section est adaptée aux objectifs recherchés en fonction du ren- dement et -de l'esthétique. 4.- Accumulateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la canalisation d'eau (12) noyée dans la masse dense d'accumulation est réalisée en chlo- rure de polyvinyle rigide articulé et elle est munie d'embouts pour son raccordement sur l'alimentation et la sortie. 5.- Accumulateur selon -la revendication 4, caractérisé en ce que ladite canalisation d'eau est positionnée dans la masse, dense d'accumulation à 4 cm environ de la surface extérieure de cette masse. 6.- Accumulateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, c-aractérisé en ce que la conservation de la chaleur est favorisée par un effet de serre, assuré par une protec tion périphérique réalisée à laide de plaques translucides nèr vurees de polyester (14) fixées sur des tasseaux en bois (16) scellés sur la masse de béton. 7.- Accumulateur selon l'une quelconque des revendications 1 & 5, caractérisé en ce que la conservation de la chaleur est favorisée par un effet de serre assuré par une protection périphérique réalisée à l'aide de plaques de verre ou de miroirs sans tain dont la caractéristique réflectorisante sur une face emprisonne la plus grande partie du rayonnement solaire dans la serre. 8.- Accumulateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sa fixation sur l'ossature du logement est assurée par boulonnage ou scellement sur des tiges (18) laissées en attente en tête des voiles de refend ou sur la dalle terrasse. 9. - Accumulateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite masse dçaccumulation comporte en son centre, un volume liquide pour accélérer l'échange thermique.