Brevet FR2528955A2 — publié le 19831223

FR 2528955 A2 19831223 FR 8210532 A 19820616 Appareil de chauffage de fluide à partir de l'énergie solaire. L'invention concerne l'appareil de chauffage de fluide à partir de l'énergie solaire comme défini dans la revendication 1 du Brevet principal. Cet appareil de chauffage trouve utilisation notamment, mais non limitativement, dans les pays tropicaux. Il a été constaté qu'il est bien adapté pour conserver au fluide chauffé une température élevée pendant un laps de temps suffisant pour qu'on puisse disposer d'eau chaude même au lever du jour bien que l'appareil n'ait pas reçu de rayonnement solaire pendant les heures de la nuit. La présente invention a pour objet un perfectionnement qui améliore considérablement cette capacité de conserver une température élevée pendant les périodes nocturnes et, ainsi, accroît les possibilités d'application de l'appareil. Selon l'invention, l'espace limité par la paroi supérieure, ou couvercle, transparent et contribuant à l'effet de serre, et la paroi inférieure, réfléchissante, pour concentrer le rayonnement solaire sur le réceptacle extérieur, est divisé en un compartiment central par deux parois parallèles, transparentes, enfermant entre elles les réceptacles cylin doriques On aboutit ainsi à un appareil qui, tout en conservant les grandes surfaces d'accès et de réflexion du rayonnement solaire et ainsi sa puissance de chauffage, confine dans ledit compartiment l'air baignant les réceptacles, de sorte qu'au cours des périodes nocturnes il se produit moinsde déperdition de chaleur par circulation d'air, le fluide chauffé pendant la période de rayonnement solaire étant ainsi encore à une kempérature très élevée au matin, c'est-à-dire au moment où son utilisation est souvent le plus souhaitée. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schééatique en coupe longitudinale ; et, la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1. L'appareil de chauffage de fluide comprend un premier réceptacle 101 à paroi cylindrique 102 absorbante de la chaleur, et dont l'axe 103 est incliné par rapport à l'horizontale. Le fond supérieur 104 dudit réceptacle est traversé par un conduit 105 d'amenée de fluide à chauffer et par un conduit 106 de soutirage de fluide chauffé. Le fond supérieur 104 est adjacent au fond supérieur 107 d'un second réceptacle 108, intérieur au premier réceptacle, à paroi latérale cylindrique 109, dont l'axe est coïncident avec l'axe 103,et dont le fond inférieur 111 ménage, avec le fond inférieur 112 du premier réceptacle, un intervalle 113. A la partie inférieure du fond 111 est prévue unê. lumière 114 établissant une communication entre le volume 115 intérieur au second réceptacle 108 et l'intervalle annulaire 116 compris entre la paroi latérale 102 du premier réceptacle et la paroi latérale 109 du second réceptacle. A la partie supérieure de la paroi cylindrique 109 du second réceptacle est prévu un clapet à bille 117 permettant la circulation du fluide dans le sens allant de l'-intervalle 116 vers le volume 115, mais l'interdisant en sens inverse. Du fond 112 est issue une canalisation de vidange 118 et du fond 104, débouchant dans l'intermAle 116, une canalisation de purge 119. L'ensemble des deux réceptacles 101 et108 est logé dans une enceinte 120 limitée par une-paroi supérieure plane 121, transparente, deux parois latérales verticales transparentes 122 et 123, la paroi 121 étant peu distante-de la paroi cylindrique 102 mais par contre les parois verticales 122 et 123 étant relativement distantes des réceptacles cylindriques pour que soit ménagée une large aire d'ensoleillement, les rayons solaires pénétrant dans l'enceinte 12-0 frappant non seulement d'une manière directe la paroi cylindrique 102, absorbante thermiquement, du réceptacle 101 mais pour partie également réfléchis vers ladite paroi par une paroi réfléchissante 125- comprenant une partie plane centrale 126 et deux parties latérales, respectivement 127 et 128 dont les sections transversales sont à configuration en développante du cercle représentatif de la section transversale du premier réceptacle 101. Au cours d'une phase de chauffage, c'est-à-dire pendant le jour, lorsque le rayonnement solaire pénètre dans l'appareil, l'eau contenue dans l'intervalle 116 est chauffée par contact direct avec la surface interne de la paroi 102 dont la surface externe reçoit le rayonnement solaire, soit directement, soit après réflexion, et il peut s'établir une circulation de courant de l'eau chauffée qui, après ascension dans ledit intervalle 116, repousse la bille du clapet 117 et pénètre dans la chambre 115 inférieure au second réceptacle 108, la continuité du circuit de circulation srétablissant par la lumière inférieure 114. L'eau chaude est soutirée à la demande par le conduit 106. Pendant la périodè de nuit, l'eau chaude, au moment du coucher du soleil, est à l'intérieur du réceptacle 108 dont la paroi 1Ô9 est isolante thermiquement, la circulation vers l'intervalle 116 étant interdite par le fonctionnement du clapet 117. Elle est donc dans les meilleures conditions pour conserver longtemps sa température élevée. L'invention prévoit de diviser l'enceinte 120 par deux cloisons verticales transparentes 131 et 132 qui embrassent étroitement le réceptacle 101, l'enceinte 120 étant ainsi divisée en-un compartiment central 133, logeant les réceptacles cylindriques 101 et 108, et des compartiments latéraux 134 et 135. Au cours de la période nocturne, l'air qui entoure le réceptacle 101 stagne dans le compartiment central 133 de sorte que la déperdition de chaleur est minimisée, la puissance calorifique de l'appareil étant cependant maintenue intacte. On a constaté que, toutes choses égales d'ailleurs, alors qu'au matin, la température de l'eau soutirable était de 38"C dans un appareil dépourvu de cloisons latérales 131 et 132, la simple mise en place desdites cloisons permettait d'obtenir le matin une eau dont la température était de 50-C. Revendications. 1. Appareil de chauffage de fluide à partir de l'énergie solaire selon la revendication 1 du Brevet principal, caractérisé en ce que l'enceinte (120) dans laquelle est logé l'ensemble des deux réceptacles (101, 108), dont l'un (108) est intérieur à l'autre (101), pour le chauffage du fluide et la conservation de sa température, et limitée par une paroi supérieure ou couvercle (121), transparente, contribuant à l'effet de serre, en combinaison avec une paroi inférieure réfléchissante (125), est divisée par un moyen de cloison transparente pour limiter un compartiment central (124) fermé logeant les réceptacles, de sorte que tout en conservant la même puissance calorifique, la stagnation de l'air dans ledit compartiment minimise les déperditions de chaleur pendant la nuit. 2. Appareil de chauffage de fluide par l'énergie solaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de cloison comprend deux cloisons parallèles (131, 132) interposées entre le fond réfléchissant (125) et le couvercle transparent -(120), de part et d'autre des réceptacles (101, 108).