Brevet FR2479433A2 — publié le 19811002

FR 2479433 A2 19811002 FR 8007224 A 19800331 La présente invention est relative à un capteur solaire du type sphérique, présentant une structure relativement simplifiée. Ce capteur, destiné à la production d'eau chaude par effet de serre, appartient au genre de ceux comprenant deux sphères ou portions de sphères concentriques, la sphère extérieure étant translucide et la sphère intérieure étant absorbante vis-à-vis du rayonnement solaire. Plus particulièrement, et comme déjà décrit dans le brevet principal, le capteur ici considéré comprend dessayens 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 cette sphère intérieure Suivant le mode de réalisation détaillé dans le brevet principal, les moyens prévus 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 par le bas et se prolongeant vers le haut, à l'intérieur de ladite chambre, pour se terminer par une tête de pulvérisation, genre de gicleur qui pulvérise le fluide sur la paroi interne de la sphère absorbante. Le capteur est monté sur un pied-support qui est traversé par le conduit précité se terminant par la tête de pulvérisation, ainsi que par le conduit de sortie qui, partant du point le plus bas de la chambre interne du capteur, sert à recueillir le fluide chauffé, pour le diriger vers un lieu d'utilisation et de stockage. Un tel capteur, comme n 'impoete quel capteur solaire, permet de récupérer des calories seulement pendant le jour. L'objet de la présente addition est une version perfectionnée du capteur solaire sphérique selon le brevet principal, constituant aussi un candélabre et trouvant ainsi une utilité à la fois durant le jour et pendant les heures d'obscurité. A cet effet, le-volumedélimité par la sphère extérieure translucide au capteur est divisé, par une paroi plane sensiblement horizontale, en deux moitiés dont celle supérieure comprend une demi-sphere intérieure absorbante qui, avec la paroi plane précitée, définit une chambre interne hémisphérique, dans la quelle est pulvérisé le fluide à chauffer, tandis que la moitié inférieure forme une autre chambre hémisphérique à l'intérieur de laquelle est disposée au moins une ampoule électrique, l'ensemble étant monté, à une certaine hauteur au-dessus du sol, au sommet d'un piedesupport traversé par les conduits d'amenée et de retour du fluide à chauffer1 ainsi que par les fils d'alimentation de l'ampoule, de manière à constituer un capteur solaire combiné à un candélabre. La partie supérieure de cet appareil forme le capteur solaire proprement dit, en forme de demi-sphère mais reprenant intégralement le principe de pulvérisation du brevet principal. La partie inférieure constitue un moyen d'éclairage, la sphère extérieure translucide remplissant, au niveau de cette partie, le rôle d'un diffuseur de lumière. L'ensemble possède une forme de globe, permettant une bonne intégration notamment dans un environnement urbain. Le fait que seule la moitié inférieure de ce globe soit utilisée pour l'éclairage ne constitue en aucun cas une insuffisance, car la partie supérieure du diffuseur d1un candélabre émet habituellement, vers le ciel, une énergie lumineuse qui est gaspillée. Bien au contraire, la paroi plane séparatrice, située au-dessus de l'ampoule, peut être prévue réfléchissante, ce qui permet, dans le cas de la présente invention, de renvoyer vers le sol l'énergie lumineuse de l'ampoule qui, habituellement, est perdue dans l'atmosphère.Il devient donc possible de rédure la puissance de l'ampoule, d'où une économie d'énergie pour l'éclairage. Un autre résultat remarquable procuré par la présente addition, et apportant une économie d'énergie supplémentaire, consiste en la possibilité de récupérer la chaleur résiduelle de l'ampoule, pour chauffer le fluide durant la nuit. Pour récupérer cette énergie, il convient bien entendu de compléter les moyens de commande de l'installation, de manière à faire circuler aussi le fluide caloporteur durant les heures de nuit, lorsque l'ampuule fournit uSe chaleur utilisable. A cet effet, il est prévu par exemple un thermostat différentiel supplémentaire avec une sonde de température placée sous la paroi séparatrice qui surmonte l'ampoule, pour commander la pompe de circulation du fluide et chauffer ce dernier par récupération de la chaleur résiduelle de l'ampoule. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexe représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de ce capteur solaire sphérique. Figure l est une vue générales en perspective, dun capteur soi aire constituant aussi un candélabre, conformément à ia présente invention, Figure 2 est une vue en coupe verticale, a plus grande échelle, de ce capteur. Comme le montre la figure 1, ce capteur vu eztérieurement comprend un pied-support vertical 6 9 au sommet duquel est monté un globe, dont la partie visible est la sphère extérieure i, formée par l'assemblage, suivant un plan de joint horizontal, de deux demi-spheres 3 et 4 en matériau translucide, tel que métacrylate. Le globe formé de ces deux demi-sphères est supporté par des arceau 15 à disposition extérieure. La figure 2 montre la structure interne de ce capteur solaire combine a un candélabre La moitié supérieure, séparée de la moitié inférieure par une paroi plane circulaire 16, constitue le capteur solaire proprement dit, et est réalisée selon la même conception que le capteur sphérique décrit dans le brevet principal. Sous la demi-sphère extérieure 3 supérieure en matériau translucide, est prévue une demi-sphère intérieure 2, concentrique à la demisphère extérieure 3 et séparée de celle-ci par un espace 5 rempli d'air ; la demi sphère intérieure 2, devant absorber le rayonnement solaire, est réalisée par exemple en métal peint d'une couleur noir mat. La paroi 16 et la demi-sphère intérieure 2 délimitent une chambre interne hémisphérique 8, dans laquelle est pulvérisé le fluide à chauffer. Ce fluide est amené par un conduit 7 qui passe à travers le pied-support 6, traverse aussi verticalement la moitié inférieure de la sphère, ainsi que la paroi 16, et se prolonge verticalement vers le haut à l'intérieur de la chambre 8, pour se terminer par une tête de pulvérisation 10. Un conduit de sortie 11, partant du point le plus bas de la chambre 8, donc partant au niveau de la paroi 16, traverse lui-aussi, verticalement, la moitié inférieure de la sphère et le pied-support 6, pour recueillir le fluide chauffé et le diriger vers un lieu d'utilisation- et/ou de stockage. La demi-sphère extérieure 4 inférieure, en matériau translucide légèrement teinté en blanc,délimite, avec la paroi horizontale 16, une autre chambre hémisphérique 17, à l'intérieur de laquelle est disposée une ampoule électrique 18, tenue par exemple au moyen d'un support 19 fixé sous la paroi 16. L'alimentation électrique de l'ampoule 18 est réalisée par des fils non indiqués sur le dessin mais qui traversent, évidemment, le pied-support 6. Le matériau de la demi-sphère 4, sous laquelle est logée l'ampoule 18, est choisi avec une couleur et d'autres qualités qui en font un bon diffuseur de la lumière. De plus, la paroi 16, située au-dessus de l'ampoule 18, est rendue réfléchissante, ce qui permet de renvoyer vers le sol l'énergie lumineuse que l'ampoule émet vers le haut. Il est possible également de récupérer la chaleur résiduelle de l'ampoule 18, pendant la nuit , pour chauffer le fluide caloporteur. A cet effet, un thermostat différentîe supplémentaire est prévu, pour commande la pompe de circulation du fluide caloporteur, non représentée, à partir d'une sonde de température 20 placée sous la paroi 16 qui surmonte l'ampoule 18 L'installation comprenant toujours, de manière habituelle, un thermostat différentiel principal qui commande l'apport d'eau chaude solaire dans le stock à chauffer, pendant le jour, à partir d'une sonde mesurant la température du stock). La commutation sur le thermostat "nuit" et le thermostat "jour" est faite automatiquement, au moyen d'une minuterie électrique. Si l'on considère, dans la quantité d'énergie totale dissipée par une ampoule électrique, la part de l'énergie diffusée sous forme lumineuse, en la comparant à la quantité d'énergie absorbée, on s'aperçoit de l'intérêt réel qu'il y aurait è récupérer, comme on vient de le décrire, la quantité d'energie perdue sous forme de chaleur résiduelle par l'ampoule 18. Le capteur solaire combiné a un candélabre, qui vient d'être décrit, est applicable a l'éclairage de vois de circu latin, de places, de terrains attenant à des immeubles ou à des locaux industriels, de parcs, de piscines (pour lesquelles il fournit aussi l'eau chaude), etc... Dans le cas d'une installation comprenant plusieurs capteurs similaires qui fonctionnent dans des conditions comparables, il est évident que les thermostats mentionnés plus haut peuvent être communs à toute l'installation. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de ce capteur solaire sphérique qui a 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, selon la revendication 2 du brevet Principal, caractérisé en ce que, le volume délimité par la sphère extérieure translucide (1) est divisé, par une paroi plane (16) sensiblement horizontale, en deux moitiés dont celle supérieure comprend une demi-sphère intérieure absorbante (2) qui, avec la paroi plane précitée (16), définit une chambre interne hémisphérique (8), dans laquelle et pulvérisé le fluide à chauffer, tandis que la moitié inférieure forme une autre chambre hémisphérique (17) à l'intérieur de laquelle est disposée au moins une ampoule électrique (18), l'en- semble étant monté, à une certaine hauteur au-dessus du sol, au sommet d'un pied-support (6) traversé par les conduits (7,8) d'amenée et de retour du fluide à chauffer, ainsi que par les fils d'alimentation de l'ampoule (18), de manière à constituer un capteur solaire combiné à un candélabre. 2.- Capteur solaire sphérique combiné à un candélabre, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi plane séparatrice (16), située au-dessus de l'ampoule (18), est réfléchissante. 3.- Capteur solaire sphérique combiné à un candélabre, selon la revendication i ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un thermostat différentiel, avec une sonde detempérature (20) placée sous la paroi séparatrice (16) qui surmonte l'ampoule (18), pour commander la pompe de circulation du fluide et chauffer ce dernier par récupération de la chaleur résiduelle de l'ampoule (18).