Brevet FR2587461A1 — publié le 19870320

CAPTEUR SOLAIRE SANS COFFRE TR4DItIO.aDEL La présente invention concerne un appareil destiné à capter l'énergie thermique solaire d'une façon économique en reduisant le coût des trois principaux composants à savoir s le coffre - l'absorbeur le vitrage. Le capteur traditionnel est formé d'un coffre qui reçoit sur la face avant, la pièce la plus lourde, c'est à dire le vitrage. Cela impose des coffres robustes et une fixation sur une charpente parfois importante qui augmente le coût de l'installation . De plus la partie principale, c'est à dire leabsorbeur généralement en cuivre nécessite de grandes longueurs de soudure gui peuvent autre réduites considérablement. Enfin le vitrage en verre trempé peut-être remplacé dans la plupart des cas, par un verre ordinaire moins coûteux, à condition d'être protégé mécaniquement et thermiquement. Avec les capteurs actuels il est difficile de justifier un chauffage, même partiel, de locaux, alors qu'il le sera facilement dans la plupart des cas, en particulier pour les résidences secondairas, avec ce nouveau type de capteur. Le capteur, objet de l'invention, ne comporte aucune interruption sur toute sa longueur, c'est à dire que la partie absorbante se prolonge d'une façon continue, offrant ainsi le maximum de surface au rayonnement solaire, avec un minimum de perte. De plus, cette disposition permet d'avoir une protection unique et autonome contre une montée dangereuse de la température. Le dispositif selon l'invention permet de réaliser un +ype de capteur sur deux profilés industriels. Dans l'exemple décrit ci-aprés les profilés sont représentés par deux cornières de 40 m/m (1) Fig.l de la planche 1/3 qui forment le chassis. Ce chassis est destiné à recevoir directement toutes les pièces, en particulier les plus lourdes, c'est i dire le vitrage. Pour des raisons de commodité d'installation la longueur des cornières (1) 6 été fixée à 2 m 52, dans notre exemple, pour former l'élément de base.Cet élément représenté en développé par le Fig. 1 vae de face et le Fig. vue de coté. I1 est possible d'assembler les éléments entre-eux à l'aide d'éclisses faites en cornières de 30 m/m afin d'obtenir la surface désirée. I1 est possible de superposer deux rangées de capteurs en remplaçant la cornière supérieure (1) du chassis par un profilé en 7. Les deux cornières (1) du chassis sont fixées tous les deux mètres environ par de simples pattes (2) percées d'un trou oblong afin d'obtenir facilement une bonne planéité0 Le chassie étant correctement fixé, les capots (3) Fig. 4 PL S/3 sont introduits par la face avant et maintenus par vis T.F. réparties sur le bord des ailes verticales des deux cornières (1). Les capots (3) sont réalisés en tole d'aluminium de 0,8 m/m par exemple, avec des nervures (4) Fig. -4- PL 2/3. Ce capot joue le role de oacheet non de support, l'étanchéité peut être assurée par ruban adhésif au recouvrement des deux toles. Dans la partie basse se trouve une gorge (5) de rejet d'eau Fig.4. Après la mise en place des capots, les cadres intercalaires (6) Fig. 3 PL 1/3 seront fixés sur les cornières (1) à l'aide de vis T H de 8 m/m avec rondelles d'étanchéité sous la tête de la vis se trouvant i l'extérieur.Le montant vertical avant sera réalisé de préférence en profilé demi-rond afin de réduire l'ombre portée; apurés la pose des intercalaires (6) le fond du capot sera maintenu appliqué sur la face extérieure de l'intercalaire par des vis et couvre-joint afin d'obtenir une bonne étanchéité. L'ossature du capteur étant terminée, sa description va se poursuivre en tenant compte de l'ordre de montage d'un élément de base, par la pose des pièces isolantes maintenues par emboitement (7) Fig. 3. La pièce isolante du fond présente sur la face avant des nervures verticales importantes (8) Fig.8 PL 2/3 qui avec l'absorbeur forment des canaux (9) et (IO) Fig.7 communiquant entre-eux par la partie haute et basse afin d'établir une circulation naturelle d'air. En effet l'air du canal parcouru par le tube d'eau (9) se trouve à une température moyenne plus basse que celle des deux canaux voisins (po). trine circulation d'air s'amorce tendant à équilibrer les températures et par suite, à diminuer l'écart de température entre le bas et le haut du capteur. Cela se traduit par de meilleures performances tout en protégeant le vitrage d'une surchauffe locale. Le matériau isolant doit résister aux températures élevées, type laine de verre, mousse phénolique ou autre Les panneaux absorbeurs sont ensuite enfilés par les extrémités pour les faire reposer sur les pièces inférieures en matière isolante(7) Le raccordement de ces panneaux peut être assuré par raccords vissés ou des manchons plastiques résistants à la température et protégés par une feuille aluminium, le tout fixé par colliers.Les panneaux absorbeurs sont constitués par desjëléments en cuivre (11) pig. 5 P L 2/3 de faible épaisseur 3 à 4 dizièmes de m/m obtenue par étirage et laminage, de façon à supprimer les soudures habituelles sur toute la longueur du tube. par un découpage aux- extrémités des ailettes sur une hauteur d'un centimètre environ, il sera alors aisé de souder ces tubes à ailette sur les deux collecteurs pour former l'absorbeur. Mieux encore Si l'appareillage est rentable, il est possible de réaliser par étirage et laminage un panneau: (I2) Fig. 6 PL 2/3 comportant six tubes espacés de 90 m/m représentant une largeur de 63 cm c'est à dire la distance entre deux intercalaires.Aprés l'assemblage des panneaux absorbants, une épreuve hydraulique sera faite afin de controler l'étanchéité du circuit. Ces panneaux sont ensuite appliqués sur les nervures (8) par l'insertion de deux ou trois ressorts de compression (13) Fig. 3 entre l'absorbeur et le montant des intercalaires (6). Les vitres munies de leur joint (14) Fig.3 seront mises en place en ayant pris soin d'épingler le couvre-joint inférieur (15). il suffit de mettre au fur et à mesure de la pose les couvre-joints verticaux en utilisant une vis sur deux. Aprés avoir mis l'ensemble des vitres le montage est repris en mettant toutes les vis pour le serrage définitif. Le montage se termine par la mise en place des deux capots d'extrémitées avec leur pièce isolante qui s'emboite directement sur le pourtour de l'intercalaire. La fixation de ces boites est assurée par vis, la sortie des collecteurs se faisant par manchette avec collet intérieur Fig. IO PL 2/3. Les figures de la planche 3/3 représentent à l'échelle X - ligure 8 la vue en coupe horizontale d'une partie de l'interoalairo sur le chassis avec ses accessoires X couvre-joint (I5)-joint (I4) vitre (I6) colonnette (I7) de serrage - Figure 9 vue en coupe verticale de la partie haute de l'intercalaire REVENDI C AT IONS 1 - Dispositif pour capter l'énergie solaire caractérisé en ce que le capteur est constitué d'une ossature formée de deux profilés (1) industriels reliés par des cadres (6) en vue de recevoir directement tous les composants en particulier, le vitrage sur la face avant, La partie arrière est simplement protégée par un capot (3) en tole d'aluminium de faible épaisseur.Cette conception supprime donc les coffres traditionnels et une bonne partie de la charpente nécessaire à leur fixation0 2 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce que l'absorbeur est construit avec des éléments tubulaires (11) en cuivre de préférence, obtenus mécaniquement par étirage et laminage afin de supprimer les importants travaux de soudure, tout en améliorant le coefficient de transmission entre le fluide caloporteur et le panneau absorbeur, 3 - Dispositif selon revendication (2) caractérisé en ce que l'élément tubulaire peut être multiple (I2) c'est à dire composé de plusieurs canaux espacés régulièrement de façon à former directement le panneau absorbant prêt à être soudé sur les deux collecteurs. 4 - Dispositif selon revendication (1) caractérisé en ce que le panneau isolant arrière présente des nervures verticales (q) avec passage d'air aux extrémités, Ces nervures forment avec la face arrière dc l'absorbeur des canaux de circula'ion d'air de forte section en vue de diminuer l'écart de température entre le haut et le bas de l'absorbeur Cela se traduit par une amélioration des-performances, tout en protégeant le vitrage des chocs thermiques, 5 - Dispositif selon revendication (1) caractérisé en ce que tous les éléments de base étant assemblés de bout en bout pour former le capteur cela permet de déclencher aux extrémités du capteur l'ouverture de deux tranpes, l'une située dans la partie basse de la boite d'extrémité et l'autre dans la partie haute de la boite opposée de façon à établir un courant d'air. Cette ouverture déclenche une signalisation qui sera effacée lorsque les trappes seront réarmées, c'est à dire fermées,