Brevet FR2557959A1 — publié le 19850712

La présente invention concerne un chauffe-eau solaire simplifié adaptable sur des installations traditionnelles existantes ou neuves. Actuellement, il existe différents modes d'installation de chauffe-eau solaire, selon qu'il assagit d'un habitat neuf ou d'un habitat existant. En habitat neuf, deux cas se présentent, selon qu'il est possible ou non d'installer le capteur solaire plus bas que le chauffeeau. Lorsque le capteur solaire peut autre installe plus bas que le chauffe-eau et à proximité de celui-ci, il est possible d'obtenir une circulation suffisante par thermosiphon Le chauffe-eau est avec ou sans échangeur mais le chauffe-eau électrosolaire avec échangeur est le plus répandu. Ce type d'installation constitue une solution simple, mais pré- sente l'inconvénient de ne pouvoir être réalisé que tres rarernent, puisqu'il faut que le capteur solaire soit situé plus bas que le chauffe-eau et à proximité de celui-ci. De plus, dans oe cas, le chauffe-eau solaire doit posséder au moins trois orifices au minimum9 ce qui nécessite une fabrication spéciale. Lorsque le capteur solaire ne peut autre disposé plus bas que le chauffe-eau, et que, en conséquence, on ne peut recourir au thermosi pion, la circulation forcée s'impose. On peut utiliser, dans ce cas, des chauffe-eau avec ou sans echangeur mais, comme dans le cas préc4- dent, le chauffe-eau electrosolaire avec échangeur est le plus courant.Ce type d'installation offre l'avantage de permettre le monta- ge du capteur à plus grande distance du chauffe-eau, sans aucune contrainte quant au niveau par rapport à celui-ci, mais présente, par contre, l'inconvénient autre beaucoup plus coûteux étant donné le recours à une centrale de régulation compliquée comprenant notamment une pompe et un thermostat différentiel. De plus, dans ce cas aussi, le chauffe-eau doit posséder au moins trois orifices au minimum. En habitat existant, comme en habitat neuf, le thermosiphon peut être utilisé lorsque le capteur solaire peut être installé plus bas que le chauffe-eau et à proximité de celui-ci, et la circulation forcée doit être utilise dans le cas contraire, mais le chauffe-eau solaire doit être impérativement disposé en amont de l'installation existante et ce chauffe-eau solaire doit comporter trois orifices au minimum Le chauffe-eau solaire selon l'invention, vise h remédier h ces inconvénients, car avec celui-ci, en effet, aucun orifice sup- plémentaire sur le chauffe-eau n'est nécessaire et celui-ci peut être constitué d'un chauffe-eau électrique standard, ce qui élimine le besoin d'un chauffe-eau solaire de fabrication spéciale monté en amont de l'installation existante. I1 en résulte une simplification de l'installation et une réduction importante du prix de revient de celle-ci, puisque le chauffe-eau solaire représente parfois Jusqu' 40 % du'prix total de la fourniture. Ce chauffe-eau solaire simplifié permet donc, soit l'utilisation de chauffe-eau standard du commerce, soit 1tadaptation directe sur des chauffe-eau de chaudibre existants, en éliminant le besoin d'un chauffe-eau solaire spécial. Le chauffe-eau selon l'invention, se caractérise principalement en ce que le capteur solaire est raccordé a un chauffe-eau standard par lintermXdiaire d'un raccord en T, d'un tube plongeur et d un clapet anti-retour, monté en amont du tube plongeur. L'entrée et la sortie d'eau chaude dans le chauffe-eau s'effectuent par l'orifice de sortie traditionnel, par l'intermédiaire du raccord en T et du tube plongeur. Le tube plongeur est introduit dans le chauffe-eau, après avoir traversé la partis droite du raccord en T. Les diamètres intérieur et extérieur du tube plongeur sont choisis de façon que la section intérieure de celui-ci soit sensiblement égale à la section annulaire comprise entre la paroi externe du tube plongeur et la paroi interne du raccord en T. La longueur du tube plongeur est déterminée de façon que celuici débouche dans la demi-partie inférieure du chauffe-eau. Lorsque le capteur solaire est combiné à un autre moyen de chauffage, l'eau contenue dans le bas du chauffe-eau est véhiculée dans le capteur solaire, pour y être chauffée ou préchauffée, par 1' intermédiaire d'une pompe, montée entre deux vannes de réglage et d' arrêt, commandée ou non par un thermostat différentiel relié å deux sondes thermostatiquess disposées respectivement sur l'arrivée d'eau froide et la sortie d'eau chaude du capteur solaire. L'installation est complétée d'un purgeur et d'une vanne antigel. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un chauffe-eau solaire simplifié, réalisé selon l'invention, donné å titre d'exemple non limitatif au regard du dessin annexé représentant un schéma de l'installation. En examina le schéma de cette installation, on remarque que le chauffe-eau solaire simplifié est constitué principalement d'un capteur solaire I, d'un chauffe-eau standard 2, d'un raccord en T 3, d' un tube plongeur 4, d'un clapet anti-retour 5, d'un moyen de chauffage 6 d'une pompe 7, de vannes d'arrêt et de réglage 8 et 9E, d'un thermostat différentiel IO reliés b deux sondes thermostatiques II et I2, d'une vanne antigel I3, d'un purgeur 14 et d'un groupe de sécurité I5. Ainsi, comme on le voit, l'eau froide qui arrive dans le bas du chauffe-eau classique 2 par l'intermédiaire d'un groupe de sécurité 15, est véhiculé vers le capteur solaire I par l'intermédiaire de la pompe 7, dont le fonctionnement est commandé par le thermostat différentiel IO relié aux sondes thermostatiques II et I2, montées respectivement sur l'arrivée de l'eau froide et sur la sortie du capteur solaire I, de façon à asservir le débit d'eau circulant dans ce dernier à l'écart de température existant entre la partie basse du chauffe-eau 2 et la sortie du capteur solaire I. L'eau sortant au capteur solaire I est réintroduite dans le chauffe-eau 2 par l'intermédiaire du tube plongeur 4 dont ltextrêmité débouche dans la demi-partie inférieure du chauffe-eau 2. Afin que l'arrivée et la sortie d'eau-chaude puissent s'effec- tuer par l'orifice traditionnel de sortie d'eau chaude du chauffe- eau, le tube plongeur pénètre par cet orifice après avoir traversé la partie droite d'un raccord en T 3 préalablement monté sur cet orifice de sortie. Le tube plongeur 4, muni d'un clapet anti-retour 5, est ainsi vissé a ltextrtmité libre de la partie droite du raccord en T 3 de façon a assurer l'étanchéité tout en permettant le passage de l'eau chaude vers le circuit d'utilisation par l'intermédiaire de la partie à angle droit du raccord en T 3. Le diamètre extérieur du tube plongeur 4 est déterminé de façon que la section annulaire comprise entre sa paroi extérieure et la paroi intérieure du raccord en T 3 soit au moins égale à sa section de passage. Le clapet anti-retour 5 est monté en amont du raccord en T 3 de façon à permettre le passage de l'eau provenant du capteur solaire I vers l'intérieur du chauffe-eau 2 tout en s'opposant au retour de celle-ci vers le capteur. Ainsi, dans la version combinée à un autre moyen de chauffage, tel que des résistances électriques par exemple, celles-ci ne seront mises sous tension, par l'intermédiaire du thermostat propre au chauffe-eau, que pour fournir l'appoint de chaleur nécessaire à celle récupérée par le capteur solaire; ce qui se produira lorsque l'ensoleillement sera insuffisant, la nuit, par exemple, ou lorsque des débits d'eau chaude importants seront demandés. Par ce moyen, comme on le voit, le capteur solaire peut être raccordé directement à un chauffe-eau électrique ordinaire ou à un chauffe-eau/chaudière, en utilisant une régulation particulièrement simplifiée. Dans les régions à risque de gel, le montage d'une vanne anti-gel I3 en partie haute de l'installation, sur la sortie du chauffe-eau, permet-dldviter la détérioration par le gel, lorsque le chauffe-eau est utilisé pour produire de l'eau chaude sanitaire qui ne peut être, de ce fait, additionnée d'un liquide anti-gel. D'autres installations pourront Outre réalisées selon cette technique lorsqu'on voudra adopter un modèle courant de chauffe-eau, afin de lui adjoindre un mode de chauffage complémentaire de celui existant. REVENDICATIONS Ir Chauffe-eau solaire simplifié, caractérisé en ce que le capteur solaire (I) est raccordé à un chauffe-eau standard (2) par l'intermédiaire d'un raccord en T (3), d'un tube plongeur (4) et d1 un clapet anti-retour (5) monté en amont du tube plongeur (4). 2. Chauffe-eau solaire simplifié, selon la revendication I, caractérisé en ce que l'entrée et la sortie d'eau chaude du chauffe eau (2) s'effectuent par lsorifico de sortie traditionnel, par l'in- termédiaire du raccord en T (3) et du tube plongeur (4). 3. Chauffe-eau solaire simplifié, selon la rovendication 2, caractérisé en ce que le tube plongeas (4) est introduit dans le chauffe-eau (2) après avoir traversé la partie droite du raccord en T (3). 47. Chauffe-eau solaire simplifié, selon la revcndeation 3, caractérisé en ce que les diamètres intérieur et extérieur du tube plongeur (4) sont choisis de façon que la section intérieure de ce lui-ci soit sensiblement égale à la section annulaire comprise entre la paroi externe du tube plongeur (4) et la paroi interne du raccord en T (3). 5. Chauffe-eau solaire simplifié, selon les revendications I et 3, caractérisé en ce que la longueur du tube plongeur (4) est dé- terminée de façon que celui-ci débouche dans la demi-partie inférieu- re du chauffe-eau (2). 6. Chauffe-eau solaire simplifié, selon la revendication I, caractérisé en ce que le capteur solaire (î) est combiné à un autre moyen (6) de chauffage de l'eau. 7. Chauffe(eau solaire simplifié, selon les revendications 1 et6 caractérisé en ce que, lorsque le capteur solaire est combiné à un autre moyen de chauffage (6), l'eau contenue dans le bas du chauffeeau (2) est véhiculée dans le capteur solaire (I) par l'intermédiaire d'une pompe (7) montée entre deux vannes de réglage et d'arrêt (8 et 9), commandée ou non par un thermostat différentiel (îo) relié à deux sondes thermostatiquos (II et I2) disposées respectivement sur l'arrivée d'eau froide au chauffe-eau (2) et à la sortie du capteur so laire (I). 8. Chauffe-eau solaire simplifié, selon la revendication I, caractérisé en ce qu'unie vanne antigel (I3) et un purgeur (14) sont montés à la sortie du capteur solaire (I).