Brevet FR2546280A1 — publié le 19841123

Capteur solaire mixte air-eau. La présente invention concerne un capteur solaire susceptible de fournir simultanément de l'air chaud et de l'eau chaude et/ou d'assurer une ventilation d'air par aspiration. Les capteurs actuellement connus sont généralement conçus pour délivrer soit de l'air chaud, soit de l'eau chaude, soit pour réaliser une ventilation pour aspiration d'air, si bien que les consommateurs ne peuvent résoudre leurs problb mes thermiques pour le chauffage, l'eau sanitaire et la climatisation, que par tranches successives. Le capteur objet de la présente invention permet de remédier à cet inconvénient. I1 permet en effet de regrouper trois fonctions utiles en un seul appareil simple, pratique et rationnel. Réalisé sous la forme d'un caisson étanche convenablement isolé avec une face translucide, le capteur selon l'invention comporte un premier faisceau de tubes parallèles raccordés à deux collecteurs d'entrée et de sortie d'un premier fluide gazeux et un second faisceau de tubes parallèles de plus faible diamètre disposé devant le précédent mais en quinconce, reliés à deux collecteurs d'entrée et de sortie d'un second fluide liquide. Pour assurer une conduction thermique entre les faisceaux tubulaires, on a imaginé, selon l'invention, de les accoupler au moyen d'entretoises métalliques conformées en U dont les ailes sont disposées perpendiculairement aux axes longitudinaux des tubes qui les traversent, ces entretoises servant également de châssis support desdits tubes. De toute façon l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre se référant aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en élévation du capteur dont il s'agit, montrant les faisceaux tubulaires assemblés par leurs lames de conduction. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de c6té du capteur suivant l'axe A-A de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe transversale par-dessus du capteur suivant l'axe B-B de la figure 2. Sur las dessins, le repère 1 désigne le caisson du capteur réaliste, par exemple mais non exclusivement en bois,en plastique ou tout autre matériau. Une des faces 2 du caisson est translucide, voire transparente grâce au montage d'un double vitrage minéral ou d'un double film en matière plastique, retenu. au moyen d'un cadre en bois ou en alliage métallique. A la manière connue, le caisson 1 est équipé d'une paroi interne isolante et réfléchisSante 3 et de joints d'étanchéité insérés entre le cadre et les côtés dudit caisson 1. Dans le caisson 1 et derriere le vitrage 2 est monté un premier faisceau de tubes 4 disposés parallèlement sur une seule ligne, comme l'illustre bien la figure 2. Ces tubes sont raccordés par leurs extrémités à deux collecteurs 5 et 6, respectivement haut et bas selon les figures 1 et 2. Le collecteur 5 est équipé d'une entrée 7, tandis que le collecteur 6 est muni d'une-sortie 8. Ces tubes 4 ont un petit diamètre et assurent la circulation d'un fluide liquide caloporteur, par exemple de l'eau. Derrière le premier faisceau tubulaire est monté un second faisceau de tubes 9 disposés parallèlement sur une seule ligne mais en quinconce par rapport aux précédents, de manière que les tubes des deux faisceaux soient exposés au rayonnement, comme le montre la figure 3. Ces tubes 9 sont raccordés à deux collecteurs de plus grand diamètre haut et bas 10 et 11 selon les figures 1 et 2. Le collecteur supérieur 10 est muni d'un raccord perpendiculaire 12 jouant le rôle de prise d'air, tandis que le collecteur inférieur 11 est équipé d'un raccord 13 jouant aussi le rOlo do primo d'air,le collecteur supérieur 10 comportant en plus une sortie latérale 14, visible figuresl et 3. Ces tubes 9 sont de plus grand diamètre que ceux 4 du précédent faisceau et ils sont destinés à permettre la circulation d'un second fluide caloporteur gazeux, notamment de l'air ambiant.Les prises d'air 12 et 13 sont munies d'obturateurs à commande manuelle ou thermostatique. Les tubes 4 du premier faisceau sont de préférence en cuivre, tandis que les tubes 9 du second faisceau sont en zinc au titane et nickel, voire en alluminium par exemple, mnis non exclusivemenE Les deux faisceaux tubulaires 4 et 9 traversent des orifices pratiqués dans les ailes de pIusujs entretoises 15 en forme de U disposées perpendiculairement, par exemple tous les cinq centimètres, l'écartement entre les ailes du U de chaque lame étant également de cinq centimètres. Ces entretoises 15 sont de préférence en zinc, mais non exclusivement et assurent le maintien des tubes 4 et 9 et la conduction thermique tout en autorisant Itur dilatation, les âmes des U les constituant étant disposées parallèlement au vitrage 2 et perpendiculairement au rayonnement. Ces capteurs sont placés sur la toiture et/ou en façade des habitations. Leurs faisceaux tubulaires 4 et 9, ainsi que leurs entretoises 15 absorbent la chaleur du rayonnement solaire et échangent les calories recueillies avec les fluides, eau et air, qui y circulent par convection naturelle, ou par pulsion, ou aspiration. Le faisceau tubulaire 4 peut ainsi assurer le chauffage de l'eau sanitaire, tandis que le faisceau tubulaire 9 peut assurer la climatisation d'une ou plusieurs pièces de l'habitation. Pour le chauffage en hiver, l'air de l'habitation est récupéré par la prise d'air 13, réchauffé dans le faisceau tubulaire 9 et rejeté dans la pièce par la sortie 12. En été, au contraire, pour abaisser la température d'une pièce d'habitation par ventilation, l'air aspiré par la prise 13 et rejeté à l'extérieur par la sortie latérale 14. Dans ce dernier cas la sortie 12 est obturée. A la manière connue, les installations utilisant de tels capteurs seront équipées d'ensembles de régulation appropriés aux températures produites. Revendications 1- Capteur solaire mixte air-eau et à effet de ventilation par aspiration d'air, comprenant un caisson (1) étanche et isolé muni d'une face translucide (2) et d'un fond réfléchissant (3), caractérisé par le fait qu'il comporte un premier faisceau de tubes parallèles (4) rangés sur une même ligne et raccordés à deux collecteurs d'extrémités (5,6), assurant la circulation d'un premier fluide caloporteur liquide, notamment de l'eau et un sec.ond faisceau de tubes parallèles (9) disposé derrière le précédent mais en quiconce de manière que tous les tubes (4,9) soient exposés au rayonnement, lesdits tubes (4,9) étant raccordés à deux collecteurs d'extrémités (10,11) et assurant la circulation d'un second fluide caloporteur gazeux, notamment de l'air. 2 - Capteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les tubes (4,9)sont accouplés entre eux au moyen d'entretoises (15) en forme de U dont les ailes sont disposées perpendiculairement auxdits tubes (4,9) et percés d'orifices correspondant à leurs diamètres et dont leurs âmes sont disposées parallèlement à la face (2) translucide du caisson (1). 3 - Capteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les entretoises (15) accouplant les faisceaux tubulaires (4,9) autorisent leur dilatation et as-surent une conduction thermique entre les tubes. 4 - Capteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les collecteurs (5,6) du faisceau tubulaire (4) sont équipés d'entrée et de sortie d'eau (7,8). 5 - Capteur selon. la revendication 1, caractérisé par le fait que les collecteurs (10,11) du faisceau tubulaire (9) sont équipés de prises d'air (12,13), le collecteur (10) comportant une sortie latérale supplémentaire (14). 6 - Capteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les tubes (4) sont en cuivre et ont un petit diamètre et les tubes (9) dont en zinc et ont un plus gros diamètre. 7 - Capteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la sortie d'air (12) du collecteur (10) est équipée d'un obturateur.