Brevet FR2529312A1 — publié le 19831230

CHAUFFERIE SOLAIRE A ACCUMULATION SAISONNIERE PAR CIRCULATION D'AIR DANS LE SOL Il est connu de faire circuler dans un lit de galets l'air réchE par le soleil qui provient de capteurs-plans et d'accumuler ainsi de la leur que l'on peut utiliser ensuite pour chauffer des locawY, i:ais, pour tenir une accumulation saisonnière, il faudrait d'énormes quantités de et on arriverait à un coût prohibitif. Aussi ce genre d'installation est généralenent utilisé pour obtenir une accumulation juste suffisante pour voir se chauffer l'hiver entre deux périodes d'ensoleillement.On doit a principalement compter pour se chauffer sur le soleil de l'hiver et il f pour cela des surfaces de capteurs tellement importantes que l'installe n'est pas économiquement intéressante. L'invention concerne une chaufferie solaire qui, d'une part uti) pour l'accumulateur des matériaux disponibles gratuitement, d'autre part bine suffisamment dléléments des capteurs et de cet accumulateur pour a à titre économique. La planche ci-jointe représente à titre non limitatif un exemple chaufferie solaire à accumulation conçue suivant linvention. La figure 1 représente une vue en coupe par un plan vertical cri Nord-Sud. Le sol a été décapé sur une certaine profondeur, recouvert d't de galets 1 puis, par dessus, on remet une couche de terre 2 constituée partie ou en totalitépar la terre qui avait été précédemment enlevée. Pc sus l'ensemble on dispose une couche calorifuge 3 qui déborde de plusie@ mètres tout autour de la partie sous laquelle se trouvent les galets. LE cul montre alors que si la couche de galets est suffisamment épaisse , 3 phénomènes d'accumulation font intervenir non seulement les galets, mai environ 1,5 m de sol en place en dessous et la totalité de la terre rapr en dessus, et encore environ 1,5 m de sol en place et de terre rapportée autour. La partie droite de la figure 1 représente une variante qui est sante si le sol est facile à creuser et suivant laquelle les galets sont posés dans des tranchées parallèles 4. On obtient de cette façon sensi: le méme résultat qu'avec une couche de galets d'épaisseur égale a la prc des tranchées et par conséquent cette disposition permet de réaliser unc tante économie sur les- -alets. La couche de galets ou les valets disposés dans les tranchées sont isolés de l'humidité du sol par une feuille de matière plastique 5. Une autre feuille de matière plastique 6 protège le calorifugeage de cette même humidite Les capteurs 7 sont du type plan et à circulation d'air. Ils sont diE posés en oblique entre des plaques en tole pliée 8, elles-mêmes maintenues au dessus au sol Far des tabourets peu conducteurs de la chaleur 9. En plus de cr rôle de support, les toles 8 jouent le triple rôle de protection du calorifuge 3, de gouttières d'écoulement de l'eau de pluie, et d'allées de passage permet tant d'-accéder aux capteurs 7. La figure 2 représente la vue en coupe agrandie d'un capteur. Sa coud transparente 10 est obtenue par enroulenent d'une bande de plastique transparent sur un cadre 11. On obtient ainsi très économiquement une double couche grâce à laquelle le rendement est excellent. Sa couche absorbante est constit par des cornières en tôle mince 1Z- peintes en noir et disposées jointives sm des traverses 13. Les creux juxtaposés formés par ces cornières constituent des pièges à rayons solaires tandis que, d'un autre coté, ils offrent une grande surface d'échange à un courant d'air longitudinal qui vient emporter les calories fournies par le soleil. La figure 3 représente une coupe du terrain effectuée suivant la lonsueur des capteurs. Elle fait apparaitreles gainescollectrices d'air 14, 15, 16. La gaine 14 distribue l'air à la fois entre les galets et dans les capteu avec lesquels ellc communique par des cheminées 17 qui apparaissent également en pointillé sur les figures 1 et 2. La gaine 15 reprend l'air des capteurs et la gaine 16 reprend celui qui circule entre les galets. La figure 4 représente le schéma de circulation de l'air. Lorsque le soleil donne, le ventilateur 18 souffle l'air dans les galets par l'intermédi re de la gaine 16, et cet air revient par la gaine 15 après s'être réchauffé les capteurs. Lorsqu'il est nécessaire de chauffer la maison, le ventilateur 19 se rot en route et il prend l'air à l'intérieur de la maison par la grille de reprise 20, le fait passer à travers les galets où il se réchauffe et fina lenent le souffle dans les gaines de distribution de chaleur 21. Les volets automatiques 22, 23 isolent l'accumulateur de la maison en dehors des période de chauffage de cette dernière tandis que les volets automatiques 24 et 25 l'isolent des capteurs en dehors des moments où le soleil lui fournit de la chaleur. Le système assure également le chauffage de l'eau sanitaire à un radiateur à eau 26 placé dans la gaine 14. A la fin de l'hiver la 1 pérature de l'accumulateur devient trop basse et il faut prévoir la pos té de réchauffer l'eau fournie. Ce résultat est obtenu en interposant 1 diateur 26 dans l'alimentation d'un chauffe-eau électrique 27. En cas de manque de chaleur, on réchauffe l'accumulateur grâc un ventilateur 28 complété par un volet automatique 29,qui fait passer c gaine 14 à la gaine 16 de l'air réchauffé par une résistance électrique Du fait que l'on passe ainsi par l'intermédiaire de l'accumulateur, on r utiliser du courant de nuit et réaliser de ce fait une importante éconcn REVENDICATIONS 1- Chaufferie solaire constituée d'une part par un accumulateur qui utili un certain volume de sol calorifugé en surface, d'autre part par un enserobl de capteurs-plans, caractérisée en ce que les capteurs 7 sont placés au-des de ltaccumulateur, la protection calorifuge inférieure des premiers venant confondre avec la couche calorifuge supérieure du second et la surface tran; rente supérieure des premiers participant à la protection contre la pluie e la neige du second. 2 - Accumulateur dans le sol pour chaufferie solaire suivant revendication - caractérisé en ce que la partie qui se prête aux échanges thermiques et qui est constituée par exemple par une couche de galets 1 est recouverte d'une c che de terre 2, cette couche de terre participant aux phénomènes de stocka de déstockage au meme titre que la partie qui se prête aux échanges thermiq@ et que le sol sous-jacent. 3 - Chaufferie solaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 2 ca ractérisée en ce que des gouttières parallèles 8 maintenues au-dessus du so: par des tabourets peu conducteurs de la chaleur 9 servent à la fois à la co: lecte des eaux de pluie et à la circulation. 4 - Chaufferie solaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 cai térisée en ce que les gouttières parallèles qui assurent la collecte des eni de pluie, le maintien des capteurs et la circulation, ont un rebord oblique dimension suffisante pour venir jusqu'en haut de la ligne de carters adjoir si bien que l'ensemble qu'elles constituent avec les capteurs assure la pro. tection complète contre les intempéries de la couche calorifuge située en dessous. 5 - Chaufferie solaire suivant l'une quelconque des revendications l à 4 car térisée en ce que la couche transparente des capteurs est constituée par la juxtaposition de cadres 11 sur lesquels sont enroulées des bandes de matière plastique transparente 10, si bien que cette couche est double et portant t économique. - - Chaufferie solaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 car térisée en ce que la partie absorbante est constituée par la juxtaposition d cornières en tôle pliée 12 placées juste en dessous de la couche transparent 10, l'intervalle entre les ailes jointives et la couche transparente servant à la circulation de l'air qui véhicule les calories solaires. 7 - Chaufferie solaire suivant l'une quelconque des revendications @ à @@ ractérisée en ce que l'air qui véhicule la chaleur est collecté dans troi@ aines 14, 15, 16, l'une, 14, étant comnune aux extrémités en regard des teurs et de la zone des galets, la seconde 15 intéressant l'autre extrém des capteurs, la troisième 16 intéressant l'autre extrémité de la couche @ galets, un ventilateur 18 assurant le chauffage de l'accumulateur par sou Le dans la gaine 16 de l'air en provenance de la vaine 15, un second vent 19 assurant le chauffage de la rnaison par soufflage dans la gaine 16 d'ai@ arrive réchauffé à la sortie de la vaine 14, et des dispositifs convenable empêchant que l'air circule à travers chacun de ces ventilateurs lorsqu'i arrêté. 8 - Chaufferie solaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 ractérisée en ce qu'un système formant radiateur à eau 26 est placé dans des gaines collectrices de l'air de l'accumulateur 14 ou 16 et interpose l'alimentation en eau d'un chauffe-eau électrique 27. 9 - Chaufferie solaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, ractérisée en ce qu'il existe une possibilité de réchauffer l'accumulateur le faisant traverser par de l'air chauffé grâce à une ou plusieurs résist électriques 30.