Brevet FR2503850A1 — publié le 19821015

85( La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un dispositif formant accumu- lateur de chaleur ou analogue, de préférence pour un toit plat ou une façade de bâtiment, pour la collecte ou récupération d'énergie thermique à partir de l'insolation ou de rayonnement solaire incident direct ou indirect ou de la chaleur ambiante ou d'environnement, auquel cas, pour le transport d'énergie, un agent ou fluide calori- porteur peut circuler à travers des tubes ou tuyaux collecteurs de chaleur pourvus de nervures ou d'ailettes augmentant la surface d'absorption, lesquels s'étendent par groupes entre des portions ou segments de tubes de circulation. L'invention se rapporte aussi aux diverses applications et utilisations résultant de b mise en oeuvre d'un tel dispositif ainsi qu'aux systèmes, ensembles, appareils, équipements et installations et notamment bâtiments, maisons et édifices ou constructions analogues pourvus de tels dispositifs. Il est généralement connu d'utiliser des surfaces de toiture et des surfaces de façade pour la récupération d'énergie, par le fait qu'un accumulateur ou collecteur de chaleur est monté pour l'absorption de chaleur. Cet accumulateur de chaleur peut être conçu aussi bien pour la récupération d'énergie à partir de rayonnement ou d'irradiation direct qu'à partir de la chaleur ambiante. On connait déjà des tubes, tuyaux ou conduites tubulaires analogues accumulateurs ou collecteurs de chaleur extru- dés en un métal conduisant bien la chaleur (voir demande de brevet fédéral allemand No. P 30 46 380.0), qui, réunis ou assemblés par groupes, sont montés sur un toit escarpé ou à forte pente. Grâce à cette réunion en groupes selon des unités de pose, le montage de l'accumulateur de chaleur est simplifié et on peut faire varier le nombre de tubes accumulateurs ou colbcteurs de chaleur par unité de surface. Il est aussi connu de poser des accumulateurs de 2SQ3 850 chaleur directement sur un toit plat ou en terrasse, pour profiter de l'action d'emmagasinage ou d'accumulation de la couverture du toit plat en vue de la récupération de chaleur. Ce type de montage ou d'aménagement d'accumu- lateurs de chaleur sur un toit plat ou en terrasse n'admet pratiquement aucune récupération d'énergie quand l'accu- mulateur de chaleur est par exemple recouvert de neige. L'invention est basée sur la tâche de créer des accumulateurs de chaleur dans lesquels des tubes collec- teurs de chaleur sont réunis ou rassemblés en groupes et peuvent être montés d'une manière simple aussi bien sur un toit plat qie awrurefaçade. On doit alors veiller à ce que les accumulateurs de chaleur soit baignés de tous les côtés par de l'air en écoulement et à ce que les divers tubes individuels d'accumulation ou de collecte de chaleur offrent la possibilité de pouvoir être orientés de façon optimale par rapport à l'insolation ou l'irradia- tion par rayonnement incident direct. Ce problème technique est résolu, dans un accumula- teur de chaleur conforme à l'invention mentionné au début, par le fait que les tubes collecteurs de chaleur sont - posés sur des supports profilés d'appui et montés sur ceux- ci et que les support profilés d'appui sont réalisés en forme de T ou de L et sont ancrés en reposant respectivement par une aile ou semelle à plat ou superficiellement sur la surface de paroi sous-jacente. Selon une configuration particulière, il est prévu que la semelle ou aile du support d'appui profilé, reposant ou appliquée sur la surface de paroi sous-jacente horizon- tale,soi-Vchargée en poids pour l'ancrage. La fixation des tubes collecteurs de chaleur contre le support d'appui profilé s'effectue d'un profile de serrage ou de pincement s'étendant sur la longueur du support d'appui profilé et qui peut être fixé par vis contre le bord supérieur élargi du support d'appui profilé. Grâce à une conformation correspondante du bord supérieur du support d'appui profilé et du profilé de Y>3 850 serrage ou de pincement peut être créée la possibilité de fixer les tubes accumulateurs de chaleur dans des positions angulaires de rotation différentes relativement à leur axe longitudinal, de sorte que les ailettes ou nervures, servant à l'accroissement de la surface d'absorption, peuvent être amenées dans une position dans laquelle elles sont atteintes aussi perpendiculairement ou verticalement que possible par le rayonnement solaire incident direct. Il est en outre prévu qu'un élément profilé de recouvrement soit présent pour les segments ou portions de tubes de circulation qui sont fixés contre le support d'appui profilé ou contre le profilé de serrage. Pour maintenir la circulation d'air, en dessous des tubes collecteurs de chaleur, ouverte vers tous les côtés, il est en outre prévu que l'âme ou le voile du support d'appui profilé, portant les tubes accumulateurs de chaleur, soit pourvu d'orifices d'aération ou de ventilation. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaî- tront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif illustrant un mode de réalisation spécifique actuellement préféré de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente une vue de côté d'un accumu- lateur de chaleur conforme à l'invention; et - la figure 2 est une vue en coupe transversale le long de la ligne de section II-II de la figure 1. L'accumulateur de chaleur, représenté sur la figure 1, se compose de supports d'appui profilés 10 en forme de L qui reposent par leur aile ou semelle il sur la surface supérieure 12 d'un toit plat ou en terrasse. Pour leur ancrage, les semelles ou ailes il sont chargées en poids par des plaques ou dalles de béton 14. Les voiles ou âmes 15 des deux supports profilés d'appui 10 ont, à leur bord supérieur,une partie élargie 16 sur laquelle reposent des tubes collecteurs de chaleur 18 qui sont attachés ou bridés contre celle-ci à l'aide de profilés de serrage 19. 2503 850 Les tubes accumulateurs de chaleur portent, à leur surface externe,des nervures 21 et des ailettes, pattes ou languet- tes 22 augmentant la surface d'absorption, lesquelles peuvent être écartées ou éloignées dans la zone de montage sous le profilé de serrage 19. Bien que cela ne soit pas représenté en détail dans le dessin, les nervures et les ailettes, pattes ou languettes peuvent aussi respectivement être seulement raccourcies dans une mesure telle qu'elles se terminent respectivement dans un plan et possèdent, lors de la fixation sur le bord supérieur du support d'appui profilé, un appui en plusieurs points, comme cela est indiqué par le tube d'accumulateur de chaleur central, représenté sur la figure 2ettourné ou décalé angulaire- ment autour de l'axe longitudinal. Les extrémités libres des tubes d'accumulateur de chaleur 18 sont reliées par l'intermédiaire de raccords de tuyauterie 25 auxtubulures de raccordement de segments de tube de circulation 26 qui s'étendent extérieurement au support d'appui profilé. Il peut être judicieux de recouvrir ces segments de tube de circulation, ce qui peut s'effectuer à l'aide d'un élément profilé de recouvrement 27 qui passe sur un côté en dessous du profilé de serrage et est fixé. Bien que sur la figure 1 soit représenté sur les deux côtés respectivement un segment de tube de circulation qui est relié à des tubes d'accumulateur de chaleur recti- lignes, les tubes d'accumulateur de chaleur peuvent aussi être montés en forme de U ou en forme de S entre les segments de tube de circulation, auquel cas alors des tubes d'accumulateur de chaleur respectivement voisins sont reliés d'un côté à un coude tubulaire. Ces coudes tubulaires ou raccords coudés peuvent aussi être raccordés aux tubes d'accumulateur de chaleurpar des raccords de tuyauterie Pour donner aux tubes d'accumulateur de chaleur un soutien ou maintien de fixation sûr, il est aussi prévu que le profilé de serrage et aussi le bord supérieur du support d'appui profilé soient pourvus d'une structure dentée s'étendant transversalement ou d'une autre structure "3 850 superficielle appropriée, qui, lors de la fixation des tubes d'accumulateur de chaleur par serrage ou pincement, assure un soutien ou maintien sCr et immuable. L'accumulateur de chaleur,construit de cette manière, peut être monté très simplement sur un toit plat usuel et offre, en raison de la configuration des tubesdd'accumu- lateur de chaleur, en particulier à cause des ailettes, pattes ou languettes rapportées par formage ou façonnage et qui sont montées en position supérieure, une surface d'irradiation relativement grande quand existe un rayon- nement solaire incident direct. Par une rotation ou un décalage angulaire destubes d'accumulateur de chaleur autour de l'axe longitudinal, les ailettes à grande surface peuvent être orientées de telle façon que le rayonnement solaire incident direct arrive autant que possible perpendiculairement ou verticalement, sans que cela soit au détriment de l'écoulement d'air baignant les tubes &accumulateur. de chaleur tout autour. Dans le cas d'un agencement dans les tubes d'accumulateur de chaleur disposés enétant étroitement adjacents les uns aux autres ou serrés les uns contre les autres, on peut veiller à ce que les ailettes 22 soient directement adjacentes les unes aux autres ou se recouvrent mutuellement dans le cas d'une position oblique ou inclinée,de sorte que par exemple dans le cas de conditions météorologiques défavo- rables ou d'intempéries avec chute de neige lors de températures extérieures relativement élevées, suffisamment de chaleur soit reçue ou captée par la face arrière ou dorsale de grande surface, afin de faire fondre la neige. Pour le cas o une grande importance est donnée au rayon- nement solaire incident direct, les tubes d'accumulateur de chaleur peuvent aussi, comme cela est indiqué pour le tube 30 sur la figure 2, présenter des ailettes s'étendant en saillie vers les deux côtés afin d'accroître la surface qui utilise le rayonnement solaire incident directe L'accumulateur de chaleur, représenté dans le dessin, peut cependant aussi gtre employé daneka réginn de façade. 2503 850 A cet effet, les ailes ou semelles il du support profilé d'appui en forme de L sont fixées contre le mur ou la paroi. Les supports d'appui profilés 10 peuvent aussi être réalisés en forme de T, ce qui peut être avantageux, lors du montage contre un mur ou une paroi,dans l'intérêt d'un ancrage alterné. Comme cela ressort de la figure 2, le support d'appui profilé est pourvu d'orifices d'aération ou de ventilation 31 dans la région de l'âme ou du voile 15. Ces orifices d'aératinn ou de ventilation sont considérés comme étant particulièrement judicieux lors du montage de l'accumula- teur de chaleur contre la façade, car une aération ou ventilation horizontale et verticale est possible. 2503 850 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif formant accumulateur de chaleur, de préférence pour un toit plat ou une façade,pour la récupé- ration d'énergie thermique à partir de rayonnement solaire incident direct ou indirect ou de la chaleur ambiante, auquel cas, pour le transport d'énergie, un fluide calori- porteur peut circuler à travers des tubes d'accumulateur de chaleur pourvus de nervures ou d'ailettes augmentant la surface d'absorption, lesquels s'étendent par groupes entre des segments de tube de circulation, caractérisé en ce que les tubes d'accumulateur de chaleur (18) sont posés sur des supports d'appui profilés (10) et fixés contre ceux-ciet en ceque les supportsd'appui profilés (10) sont réalisés en forme de T ou de L et sont ancrés en reposant respectivement à plat par une aileau semelle (11) sur la surface sous-jacente (12). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aile ou la semelle du support d'appui profilé (10), appliquée sur la surface horizontale sous-jacente, est chargée en poids. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracté- risé par un profilé de serrage (19) s'étendant sur la longueur du support d'appui profilé (10) et susceptible d'être fixé contre le bord supérieur élargi (16) du support d'appui profilé. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les tubes d'accumulateur de chaleur (18) peuvent être fixés par serrage en différentes positions angulaires ou d'orientation rotative. 5. Dispositif selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'âme (15) du support d'appui profilé (10), portant les tubes d'accumulateur de chaleur (18), est munie d'orifices d'aération ou de ventilation (31). 6. Dispositifselon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément profilé de 2503 850 recouvrement (27), pour les segments de tube de circulation (26),est fixé contre le support d'appui profilé ou contre le profilé de serrage.