Brevet FR2554566A1 — publié le 19850510

La présente invention concerne un absorbeur d'énergie d'origine solaire, à grande surface d'absorption comparativement à sa surface, apparente, d'entrée du rayonnement solaire. Le captage d'énergie solaire se fait actuellement par des capteurs plans dont la surface d'absorption est approximativement égale la la section d'entrée du rayonnement solaire, ou par des capteurs à ailettes dont la surface d'absorption n'excède pas 15 fois la section d'entrée du rayonnement solaire, ou par des capteur3 à concentration. Cea absorbeurs-capteurs ont, dans leur réalisation, un point commun : leur absorbeur nécessite un traitement ou un revêtement de surface de couleur sombre pour obtenir un rendement d'absorption satisfaisant. or l'altération de ce traitement ou revêtement sous l'effet prolongé des rayons ultra-violets du soleil entraine obligatoirement une baisse correspondante du rendement de ces capteurs.L'absorbeur selon l'invention ne présente pas cet inconvénient. En effet il comporte une très grande surface d'absorption par rapport à la section d'entrè du flux énergétique, c'est-à-dire au soins 23 m2 de surface d'absorption pour 1 s2 de eection d'entrée de ce flux. Le taux d'absorption par m2 de surface d'absorption est donc 23 fois moindre ce qui garantit la tenue dans le tesps de l'absorbeur.Le captaur uniquement solaire et le capteur solaire ventilé résultants de l'habillage de cet absorbeur au moyen d'un caisson-enveloppe adéquat présentent donc le m8me rapport des surfaces et les muses avantages. Le caisson-enveloppe consiste - pour la version captour uniquement solaire, en un caisson claesique avec une isolation suffisante pour réduire les déperditions et avec couvercle amovible vitré. - pour la version capteur ventilé, en un caisson étanche à l'air entre la batterie et le ou les ventilateur(s) d'extraction. Dans cette version le caisson comporte également un receptacle inférieur pour recueillir toute l'eau condensée résultant du refroidis- sement de l'air à travers la batterie et une paroi déflectrice protégeant les ventilateurs contre des entraînements d4eau ou de glace L'absorbeur objet de la demande comporte selon figures 1 et 2 essentiellement une batterie type pour aérotherme c'est-à-dire une batterie compacte d'ailettes, an aluminium ou en cuivre ou en une autre matière étirable, traversée par des tubes en cuivre. Les ailettes sont obtenues par estampage.Les tubes sont introduits et gonflés par olive. La forme des ailettes et l'écartement entre ailettes, inférieur à 3,2 mm, sont tels que la réémission de la batterie en rayonnement infrarouge est inférieure à 15 X de l'énergie solaire incldente au niveau de la section d'entrée du flux solaire. L'absorbeur comporte en plus un vitrage avant (2) et une tôle arrière (3) métallique et de couleur sombre. La surface des ailettes de l'absorbeur ne possède aucun revêtement ou traitement destiné à favoriser l'absorption. Toutefois un tel traitement des ailettes dans leur partie arrière non exposée au rayonnement direct du soleil est réalisable, si les conditions d'utilisation du capteur le justifient. L'absorbeur d'énergie, objet de la demande de brevet est donc caractérisé par le fait que sa surface d'absorption est constituée par le métal nu, sans traitement ou revêtement absorbant. Il peut donc fonctionner pour une duré illimitée sans protection autre que mécanique, contre des chocs mécaniques extérieurs, et avec une performance maximale constante définie, pour les capteurs et ensembles d'absorption comportant cet absorbeur, par leurs caractéristiques thermiques et par les paramètres de leur utilisation. L'absorbeur d'énergie à batterie ailetée dans la version capteur solaire uniquement selon figure 1 forme un ensemble compact comprenant en face avant le vitrage (2) qui s'appuie directement sur la batterie ailettes (1) et en face arrière la t81e noire (3) s'appuyant également contre la batterie. L'espace gazeux intérieur à cette batterie entre les ailettes est isolé du restant de l'atmosphère intérieure du capteur et est relié par un dispositif dessicateur à tube à ailettes (4) à l'atmosphère extérieure. Le vitrage (2) consiste soit en une vitre simple en verre, soit en un vitrage composite comprenant deux vitres et des enceintes en verre, sous vide, encastrées entre ces vitres L'absorbeur d'énergie à batterie ailetée, dans la version capteur solaire ventilé selon figure 2 peut absorber simultanément ou alternativement l'énergie solaire incidente et l'énergie transmissible de l'air qui le traverse. Ii comporte en plue des composants précités (1), (2) et (3) des ouvertures permettant une circulation forcée de l'air à travers la batterie par action de ventilateurs de tirage. Il est monté en face avant d'un caisson isolé. L'abeorbeur d'énergie uniquement solaire sert à la production directe d'eau chaude sanitaire ou à la production d'appoint de chauffage à eau chaude. L'absorbeur d'énergie solaire ventilé sert, à l'aide d'une pompe à chaleur et de l'énergie électrique ainsi additionnée, également à la production d'eau chaude sanitaire et de chauffage d'appoint. REVENDICATIONS 1) Absorbeur d'énergie d'origine solaire caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement en une batterie ailetée du type d'aérotherme à forte densité d'ailettes c'est-à-dire comportant plus de 23 R2 de surface d'ailettes absorbantes par s2 de section d'entrée du flux énergétique, - comme absorbeur de chaleur solaire - ou comme absorbeur ventilé, de chaleur environnante de l'air et du soleil. 2) Absorbeur d'énergie selon la revendication 1 caractérisé an ce qu'il consiste an une batterie à ailettes très rapprochées, avec un pU, d'une ailette à la prochaine, inférieur à 3,2 mm et dont les surfaces d'ailettes sont brutes de laminage, sans revêtement ou traitement de surface augmentant l'absorption de chaleur par les ailettes, le rapport profondeur espacement des ailettes assurant un taux d'absorption suffisant et constant. 3) Absorbeur d'énergie selon la revendication 1 caractérisé an ce que uniquement la partie arrière des ailettes, non exposée au rayonnement direct du soleil, reçoit un revêtement ou traitement de surface augmentant l'absorption de chaleur provenant du rayonnement solaire global. 4) Absorbeur d'énergie selon revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte an face avent, du côté des rayons solaires incidents, un vitrage en contact direct avec les ailettes et en face arrière une tôle métallique de fond, de couleur sombre, l'ensemble étant monté dans un caisson standard de capteur avec convercle avant vitré et amovible. 5) Absorbeur d'énergie selon revendication 1 caractérisé an ce que, en version uniquement solaire, son vitrage avant (2) consiste soit en une vitre simple soit en un vitrage composite comprenant deux vitres et des enceintes en an verre, sous vide. 6) Absorbeur d'énergie selon revendication 1 et 4 caractérisé en ce que le volume d'air délimité par les contours extérieurs de la batterie est rendu étanche vis à vis du restant de l'atmosphère du caisson et que ce volume est relié à l'atmosphère extérieure par un système dessicateur à ailettes. 7) Absorbeur d'énergie caractérisé an ce que la batterie ailetée selon revendication 1 est montée, en version ventilée, en face avant d'un caisson étanche, faisant corps noir, et pourvu de 1 ou plusieurs ventila- teur(s) d'extration d'air, d'un receptacle inférieur d'eau condensée provenant du refroidissement de l'air et d'une paroi de protection du ou des ventilateur(s) contre les projection d'eau.