Brevet FR2548768A1 — publié le 19850111

L'objet de l'invention concerne un chauffe-eau solaire aéraulique monobloc de forme sphérique. Il est destiné à integrer dans un même volume tous les éléments nécessaires à son fonctionnement. I1 existe différents types de capteurs solaires sphériques, mais leur complexité de réalisation industrielle les rendaient onéreux et peu fiables du fait des effets des contraintes de pression de service et de dilatation des matériaux et de l'utilisation des fluides liquides comme caloporteur. Le dispositif suivant l'invention supprime ces inconvénients par utilisation comme véhicule thermique de l'air permettant par une technique d'assemblage et un agencement général d'améliorer son fonctionnement tout en abaissant son prix de revient. Il est constitué par la combinaison de plusieurs enveloppes sphériques et hémisphériques imbriquées les unes dans les autres avec un réservoir d'eau et une circulation d'air caloporteur périphérique. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, d'une des formes de réalisation de l'objet de 1 'invention La figure 1 est une vue en élévation et en coupe longitudinale du dispositif La figure 2 montre à une echelle différente et parties coupées le même objet. L'enveloppe sphérique externe 1 est transparente au rayonnement solaire et préférentiellement présentant une légère opacité dans l'infrarouv,e lointain, de faÇon à engendrer un correct effet de serre dans l'intervalle 3 délimité par une seconde enveloppe w intégralement absorbante du rayonnement solaire. Elle p e:t entre métallique et revêtue d'un traitement absorbant soit en résine synthétique technique et teintée dans sa masse. Concentriquement est implanté un réservoir d'eau semi sphérique 4 avec un espace interralaire 5 recevant un isolant thermique . Ce revêtement thermique 5 permet un stock d'eau chaude de garder ses calories. La super structure sphérique est séparée par une cloison porteuse 6 de 1 'infra structure semi sphérique 7 qui contient de l'air caloporteur. L'ensemble sphérique est supporté par un élément tubulaire 8 pourvu d'orifices 9 laissant l'air chaud pénétrer dans l'espace interne 10. La base de ce support pénétre dans un socle hémisphérique capteur 11 pourvu des enveloppes 1', 2', avec espace formant serre 3'. Ce socle constitue un capteur du rayonnement solaire augmentant les surfaces actives. Une canalisation d'adduction d'eau froide 12 et une conduite de distribution d'eau chaude 13 complète cet ensemble. Des secteurs d'isolation thermique 13, 14 placés sous la cloison 6 permet au stock d'eau chaude de conserver ses calories. L'air dans l'espace 2 est surchauffé sur toute la périphérie de la sphère et atteint une température maximale dans la capacité 7. La paroi inférieure 6 du réservoir ainsi que 1' enve- loppe 4 thermiquement conductrice chauffe l'eau amenée par le conduit 12. L'eau chaude est prise à la partie haute 16 du conduit 13. L'air chaud communiquant des secteurs 3, 7, 11 de sorte que lorsque l'absorbeur solaire est chaud, provoque des mouvements convectifs de l'air. Ces mouvement font plaquer 1 ' air le plus chaud sur l'échangeur thermique principal, c'est-à-dire le fond 6 du stock d'eau chaude. Lorsque -l ' absorbeur solaire se refroidit, 1' air est immobile et bloque les pertes thermiques du stock d'eau chaude car l'air le plus chaud se trouve toujours en partie haute. En période de refroidissement ce dernier est considérablement retardé par les secteurs isothermes 5, 14 et 15. Ce transfert de chaleur est aussi basé sur le principe aéraulique des capteurs d' air dont les effets sont activés par la forme sphérique permettant sans déplacement de suivre la trajectoire solaire et ceci, même par temps brumeux ou partiellement couvert. Il récupère toujours avec un maximum d'efficacité les rayonnements diffus provenant de toutes directions. I1 se pose à même le sol et se déplace sans difficulté entièrement statique, il ne nécessite aucun entretien et sa prise au vent inéxistante. Toutefois les dimensions et les dispositions des différents éléments comme d'ailleurs la nature des matériaux uitlisés pourront varier dans la limite des équivalents, sans changer pour cela, la conception générale de l'invention qui vient d'être décrite . REVENDICATIONS 10 Dispositif de chauffe-eau solaire aéraulique mono bloc et de forme sphérique destiné à intégrer dans un même volume tous les éléments nécessaires à son fonctionnement avec utilisation de l'air comme véhicule thermique ce qui permet une technique d ' assemblage simplifiée supprimant tout entretien, un rendement amélioré avec abaissement des prix de revient, se caractérisant par la combinaison de plusieurs enveloppes sphériques (1, 2) d'un réservoir d'eau semi sphérique (4). 20 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que 1 'enveloppe externe sphérique (1) est transparente, l'enveloppe interne (2) est opaque avec recouvrement capteur, alors que l'espace intercalaire (3) crée un effet de serre entre les deux cloisonnements sphériques. 30 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que le réservoir d'eau semi sphérique (4) est placé concentriquement par rapport à l'enveloppe (2) avec espace intercalaire (5) pourvu d'isolant thermique et cloisonnement de fond formant échangeur placé sur l'infrastructure semi sphérique avec cloisonnements (1, -2) espace (3) et capacité (7) favorisant les mouvements convectifs de l'air chaud venant se plaquer contre la surface d'échange (6) avec garnitures isothermes espacées (14, 15). 40 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que la super structure est pourvue d'un support tubulaire (8) avec évidement et circulation d'air (9) solidaire du socle (11) semi sphérique avec parois (1') et (2') et espace intercalaire (3') conformément à la super structure. 50 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que le support sont traversés par les conduits d'adduction (12) et de distribution d'eau chaude (13) étant prévu que le conduit (12) débouche près de la surface d'échange (6) et le conduit (13) à la partie haute (16) de réservoir (4).