Brevet FR2886718A1 — publié le 20061208

-1- La présente invention concerne un capteur solaire thermique de grande surface, livré d'un seul tenant, et qui présente la caractéristique d'être livré replié en portefeuille, et de pouvoir se déplier lors de sa mise en place sur la toiture, ou tout support approprié. Les chauffe-eau solaires intégrés, nécessitent pour fonctionner sous les climats européens de surfaces de capteurs solaires thermiques vitrés de l'ordre de: 4 à 6 mètres carrés. Les capteurs solaires monoblocs présentent habituellement une surface modulaire unitaire voisine de 1 ou 2 mètres-carrés, qui par juxtaposition d'éléments multiples permettent d'atteindre 4 à 6 m2 de surface vitrée. Toutefois, cette disposition commune présente l'inconvénient de nécessiter des raccordements hydrauliques entre les modules de capteurs, qui sont source de coûts supplémentaires à la réalisation et lors de la pose, sans compter les pertes thermiques et les fuites qu'ils occasionnent. Dans la présente invention, la fabrication de capteurs solaires vitrés de 4 à 6 m2 réalisés d'un seul tenant nous permet de supprimer tous les raccordements intermédiaires, d'améliorer les rendements et d'alléger les coûts de fabrication et de pose. Toutefois, pour rendre cette réalisation possible, il restait à surmonter le problème du transport sur chantier et de la pose en toiture d'un capteur solaire vitré présentant une surface unitaire de 4 à 6 mètrescarrés. Notre capteur solaire thermique dépliable innovant pallie tous ces 25 inconvénients: Selon une première caractéristique, le capteur solaire dépliable présenté Figure 3 présente une surface unique de 3 à 8 m2; il se compose de deux sous-ensembles (1) et (2), présentant une arête droite commune et reliés entre-eux par une charnière centrale, de telle sorte que les surfaces vitrées des deux volets du capteur se retrouvent face contre face lorsqu'il est replié (lors de la livraison) et dans le même plan lorsqu'il est ouvert (après sa pose, en situation d'utilisation) après rotation à 180 d'un sous-ensemble par rapport à l'autre. 2886718 -2- Selon une deuxième caractéristique, la charnière (3) présente un secteur denté symétrique, qui maintien et coordonne l'ouverture des deux caissons (1) et (2). Ainsi l'installation du capteur solaire dépliant est simplifiée. L'installateur fixe l'ensemble de base sur son support après mise en position; puis, à la manière dont on ouvre un livre en son milieu, l'autre capteur est mis en rotation manuellement autour de la charnière centrale jusqu'à ce que son plan vitré vienne en prolongement de celui du %2 capteur déjà en place, soit après une rotation pratiquement de 180 . Il ne reste plus qu'à le fixer sur le support, puis à poser une parclose de fermeture au dessus de la charnière, afin de maintenir définitivement les vitres de chaque Y2 capteur en place sur leur support, et ainsi de réaliser l'étanchéité du capteur dans cette zone centrale. Selon une troisième caractéristique, les vitrages du capteur solaire replié se retrouvent placés face contre face lors du transport. On peut ainsi procéder à l'emballage de ce capteur en usine en insérant une simple protection (film à bulles...) entre les 2 vitrages avant fermeture et verrouillage, puis à son chargement et son transport, l'ensemble ne formant qu'un parallélépipède de 2 à 4 m2 de surface, et d'épaisseur double de celle d'un capteur simple, soit environ 2 fois 80mm. Selon une quatrième caractéristique, le regroupement des raccordements hydrauliques au centre et en zone supérieure du capteur solaire dépliant permet un gain de temps significatif lors de la pose, par rapport aux raccordements des capteurs à modules multiples, l'entrée du fluide étant sur l'un des demi capteur, la sortie étant sur l'autre demi capteur. Selon une cinquième caractéristique, on peut gerber sur plusieurs hauteurs les capteurs solaires dépliables. En effet, Il n'y a plus de précaution particulière à prendre pour protéger la surface vitrée, et il est possible, sous réserve de prendre les dispositions de conception voulues, d'empiler plusieurs capteurs les uns sur les autres pour le transport. Selon une sixième caractéristique, le capteur solaire dépliable facilite son levage et réduit sa prise au vent lorsqu'il est replié. Un dispositif simple d'élinguage permet alors d'assurer la prise par un engin de levage léger par l'intermédiaire d'une sangle adaptée, le capteur étant toujours en position fermée et verrouillée pendant son transfert jusqu'à son emplacement définitif Il est ainsi déposé sur son support, châssis ou toiture, toujours replié, offrant ainsi une prise au vent réduite, la charnière étant parallèle à la ligne de pente du support. 2886718 -3- Selon une septième caractéristique, l'invention convient quelque soit le support: - châssis au sol ou sur terrasse - pose en sur toiture sur support issus de la charpente 5 - pose au titre de couverture (capteur intégré en toiture) Selon le mode de réalisation actuel: - la structure des caissons (1) et (2) du capteur solaire dépliant, la charnière (3) et la parclose (4) sont réalisés par des profilés d'aluminium extrudé, présentant un secteur denté continu sur la hauteur, assurant la coordination de la charnière, lors du dépliage, le joint d'étanchéité (5) est réalisé en EPDM, le vitrage (6) est une glace de verre trempé, - le joint à rupture de pont thermique (7) est réalisé en élastomère silicone, l'absorbeur (8) est constitué d'une feuille de cuivre revêtue d'une couche absorbante sélective, et l'isolation des caissons (1) et (2) est réalisée à l'aide de laine de verre (9) Selon des modes de réalisation particuliers, l'invention recouvre 20 toutes les structures dépliables analogues qui peuvent être réalisés: - pour un usage de capteurs photovoltaïques, pour un usage de capteurs sous vide, pour un usage de fenêtre dormante, ou ouvrante, à l'aide de tous types de profilés et de plaques isolantes, quelle 25 que soit leur nature et leurs matériaux constitutifs; - pour leur apparence extérieure, sous des formes cubiques, parallélépipédiques ou polyédriques, présentant au moins une arête droite, - pour la caisse extérieure en matière isolante recouverte de tous 30 matériaux en plaques ou moulés. Le capteur solaire thermique dépliant objet de la présente invention constitue une solution rapide et économique particulièrement destinée à alimenter le circuit primaire des chauffe-eau solaires équipant les pavillons indépendants, tout en assurant une parfaite intégration dans la toiture; la solution décrite étant valable pour montage en couverture (avec avis technique du CSTB G.S. couverture), ou en châssis. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente le détail d'une forme de réalisation de la charnière qui relie entre eux les deux volets symétriques du capteur solaire thermique repliable. Le capteur solaire repliable étant constitué de deux caissons droit (1) et gauche (2) sensiblement symétriques (au détail du profil d'engrenage près) , d'un profilé de contention de la charnière (3), d'une parclose de recouvrement enclipsable (4), munie de joints d'étanchéité (5), maintenant le vitrage (6) au contact du joint de rupture de pont thermique (7), qui maintient en place l'absorbeur de cuivre (8) disposé sur un matelas de laine de verre (9). La Figure 2 représente une autre réalisation de la charnière (3), qui présente une meilleure résistance, La figure 3 représente le capteur solaire thermique livré replié, constitué des deux caissons droit (1) et gauche (2) sensiblement 15 symétriques, et d'une charnière (3), La figure 4 représente le capteur solaire thermique en cours d'ouverture sur la toiture lors de la pose, constitué de ses deux caissons droit (1) et gauche (2) sensiblement symétriques, maintenus par la charnière (3), La figure 5 représente le capteur solaire thermique après avoir été déplié sur la toiture lors de la pose.. On distingue les deux alimentations hydrauliques (10), constituant les entrée et sortie du capteur solaire, disposées en partie centrale et débouchant en partie haute du capteur. Ces sorties sont reliées à des coupleurs rapides semi-automatiques débouchant vers le bas et perpendiculairement au dos du capteur solaire. La Figure 6 représente un premier schéma d'alimentation hydraulique pour le capteur solaire dépliant, avec deux raccords (11) et deux tubes de sortie (10) La figure 7 présente un second schéma d'alimentation en série 30 Hydraulique, avec un seul raccord (11) et deux tubes (10) de sortie du capteur. Selon une variante non illustrée, les capteurs solaires repliables selon l'invention peuvent se présenter sous toutes les formes qui présentent au moins un bord droit: telles que carrée, demi-lune ou parallélépipédique, symétriques ou non, dès lors qu'ils sont disposés dans la même configuration en ayant recours à une charnière centrale. 1) 2) 3) 4) 5) -5-Revendications capteur solaire thermique dépliant d'une surface unitaire de l'ordre de 3 à 8 m2, comportant deux sous-ensembles reliés entre-eux par une charnière centrale, de telle sorte que les surfaces vitrées des deux volets du capteur se retrouvent face contre face lorsqu'il est replié (lors de la livraison) et dans le même plan lorsqu'il est ouvert (à la pose, pour son utilisation) après rotation à 180 d'un sous-ensemble par rapport à l'autre; caractérisé par son système d'ouverture composé d'une charnière centrale (3) reliant les deux demi caissons (1) et (2) constituant le capteur, charnière centrale (3) du capteur solaire dépliant selon la revendication 1) caractérisée par sa position selon au moins une arête droite commune aux deux demi caissons (1)et(2); charnière centrale (3) du capteur solaire dépliant selon la revendication 1) caractérisée par son profilé présentant un secteur denté qui coordonne le pivotement des deux demi caissons (1) et (2), lors du dépliage du capteur solaire, charnière centrale (3) du capteur solaire dépliant selon la revendication 1) caractérisée par son système d'étanchéité après ouverture, composé d'une parclose (4) rapportée par clipage, et munie de joints d'étanchéité (5) agissant par compression sur le vitrage (6), capteur solaire dépliant selon la revendication 1) équipé d'un joint en élastomère (7) destiné à l'appui du vitrage (6), et au maintien de l'absorbeur de cuivre (8), posé sur le matelas de laine de verre (9), caractérisé par sa forme constituant une rupture de pont thermique vis-à-vis de la structure des caissons (1) et (2) ;