CA1162912A

CA1162912A - Curved heat exchanger for solar heating and cooling of locals

Info

Publication number: CA1162912A
Application number: CA000377818A
Authority: CA
Inventors: Bernard Le Heritte
Original assignee: Sorelec
Current assignee: Sorelec
Priority date: 1980-05-20
Filing date: 1981-05-19
Publication date: 1984-02-28
Also published as: GB2076142B; IT1137588B; CH642443A5; FR2522395A2; GB2076142A; AR231877A1; ES502901A0; PT73063A; BE888738A; DE3119904A1; FR2522395B2; IT8121636A0; BR8103106A; PT73063B; ES8203491A1

Abstract

Dispositif échangeur de chaleur, courbe, pour le chauffage et la climatisation solaires de locaux et la production d'eau chaude et froide. Il comporte un volume de stockage entouré d'un isolant portant la surface d'échange de chaleur, ainsi qu'un circuit de fluide caloporteur. Ce dispositif se compose d'une enceinte intérieure en forme d'enveloppe constituant le volume de stockage du fluide caloporteur primaire, cette enveloppe étant entourée complètement d'une enveloppe d'isolation, elle même entourée complètement par une enveloppe formant une surface d'échange de chaleur constituée en grande partie par le circuit du fluide caloporteur primaire, les enveloppes ayant une forme sphérique ou ellipsoïdale.Curved heat exchanger device for the solar heating and air conditioning of premises and the production of hot and cold water. It includes a storage volume surrounded by an insulator carrying the heat exchange surface, as well as a heat transfer fluid circuit. This device consists of an interior enclosure in the form of an envelope constituting the storage volume of the primary heat transfer fluid, this envelope being completely surrounded by an insulation envelope, itself completely surrounded by an envelope forming an exchange surface. heat formed largely by the primary heat transfer fluid circuit, the envelopes having a spherical or ellipsoidal shape.

Description

l 162912 La presente invention concerne un dispositiféchangeur de chaleur, courbe, pour le chauffage et la climatisation, solaires, de locaux et la production d'eau chaude et froide sanitaire, ce dispositif comportant un echangeur, un volume de stockage et un circuit de fluide caloporteur situe autour du volume de stockage.
On connait de multiples installations de chauffage ou de climatisation a capteurs plans ou en forme de cylindres, de pyramides ou de troncs-~decônes, dont une partie de la surface constitue un recepteur de chaleur (ou un émetteur), en étant occupé par le circuit du fluide caloporteur.
Or, de telles installations ne présentent pas de caractéristiques optimales d'echange de chaleur et de facilité de réalisation. Ces installations sont en :
; général tres complexes, tant à la réalisation qu'au montageL leur transport est delicatL ces instaIlations sont en général fixes.
La présente invention a pour but de réaliser une 20 ~ installation de ce type, qui soit d'un rendement ele~e, : .
puisse fonctionner de facon reversible, soit d'une fabrication simple, efficace, d'un transport et d'un montage faciles tout en résistaht aux conditions très particulières d'utilisation (agression du sable, etc.).
A cet effet, l'invention revendiquée est un di:spositif échangeur de chaleur,: pour le chauf~fage et la climatisation solaire de locaux~èt la production d'eau chaude et d'eau ~roide, dispositif comprenant une - enceinte interieure en forme d'enveloppe constituant un . 30 volume de.stockage d'un fluide:caloporteur:primaire, une~
enveloppe d'isolation entourant complètement l'enveloppe interieure, une~surface d'échange de chaleur:constituée, ~ ~.
en grande partie, par un circuit du fluide caloporteur :
. primaire, cette surface étant formee par les spires d'un tube~enroulé, une~enveloppe~extérleure transparente, les :

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l ~B2912 différentes enveloppes étant de forme sphérique.
Comme l'échangeur de chaleur est -forme d'enve-loppes successives et que necessairement la surface d'échange, c'est-a-dire la surface qui est exposee au rayonnement solaire ou qui assure l'echange de la chaleur avec l'exterieur, est repartie suivant une surface enveloppante, il en resulte que la surface apparente pour le soleil est toujours inferieure a la surface réelle (surface utile pour l'émission).
Cela permet d'utiliser avantageusement un tel dispositif d'échange dans une installation de chauffage et de /.

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1 162~2 climatisationg le dispositif échangeur fonctionnant alterna-tivement comme émetteur de chaleur 9 pendant la nuit9 pour donner des frigoriesg stockées dans un volume de stockage dans lequel l'installation de climatisation puise les frigories pendant la journée, alors que le dispositif échangeur fonctionne comme capteur de chaleur pendant la journée pour fournir de l'eau chaude sanitaireO Pendant la période dlhiverg un tel capteur peut fonctionner comme capteur de chaleur pour l'installation de chauffage.
I0 D1autres caractéristiques sont énoncées dans la description et les revendications.
La présente invention sera décrite plus en détail à l~aide des dessins annexés dans lesquels o - la figure 1 est une coupe d~un dispositif échan-geur selon l~invention , - la figure 2 est un schéma de couplage de deux dispositifs selon l'invention pour un fonctionnement combiné ;
- la figure 3 est une vue en perspective très schématique d~un dispositif échangeur de chaleur muni d'un réflecteurg selon le présent perfectionnement ;
- la figure 4 es-t une vue en plan d'un réflecteur selon un mode de réalisationg - la figure 5 est une vue en coupe du réflecteur de la figure 4.
Selon la figure 19 le dispositif échangeur de chaleur selon l'invention se compose d~une enveloppe intérieure I
constituant un volume de stockageO
Dans le cas le plus simpleg l'entrée de l~eau d'alimentation venant du réseau, se fait directement dans le volume de stockageg et l'eau utilisée est puisée dans ce même volume de stockage Dans un autre casg lorsqu'il fautg pour des raisons d'hygiène ou autresg séparer le fluide caloporteur et l~eau à réchauffer ou à refroidirg le circuit primaire comporte un échangeur logé dans le volume de stockage du circuit secondaire.
Cette enveloppe intérieure 1 est entourée par une enveloppe d~isolation 2 d'épaisseur appropriée9 elle-même entourée par une enveloppe 3 constituant la surface d~échange.
Cette surface diéchange 3 est formée par un tube 31 en b~ucles jointives. Le tube 31 est relié à l'enceinte 1 par une tubulure ,.. , , : .

l 16~9~2 d'entrée 32 et une tubulure de sortie 330 ~insi9 le circuit de circulation du fluide caloporteur primaire est composé de l'enceinte 1~ du tube 31 et des raccords 32a 33. La circulation du fluide caloporteur primaire peut se faire soit par thermo-siphon, soit de façon forcée par une pompe non représentée.
Enfin, le dispositif échangeur peut porter un vitrage ou autre9 constituant une enveloppe extérieure 49 trans-parente aux rayonnements, et escamotable si le dispositif doit fonctionner en émetteur pendant la nuit.
Le volume supérieur 5 entre les spires ou parties supérieures du tube 31 a et qui est laissé libre par le tube 3I~
ne constitue pas à proprement parler un inconvénient de perte de surface.
Ce volume 5 peut avantageusement etre utilisé pour y loger le circuit électronique de commande de l'installation (palpeur de température, commutateur de circulation de fluide~
etc.).
Le dispositif échangeur décrit ci-dessus qui se caractérise par une succession d'enveloppes 7 peut avoir des formes très différentes telles que sphérique ou ellipsoidaleO
Géométriquement~ la forme la plus simple est une sphèreg dont la coupe verticale suivant un grand cercle correspond à la figure 1.
Suivant un mode de réalisation préférentiel, le circuit du fluide caloporteur primaire est constitué par des eléments en matière plastique. La matière constituant le tube 31 de l'échangeur est de préférence chargée en carbonè pour mieux résister aux rayons ultra-violets. Cette exigence n'est pas aussi importante pour l'enveloppe 1 qui est protégée du rayonnement9 par lléchangeur 3 et par 1 t isolant 20 La matière plastique et notamment un caoutchouc synthétique, offrent un certain nombre diavantages liés à sa souplesse. En effet, dans le cas d'un circuit primaire fermé 7 réalisé en caoutchouc synthétiqueg il n'est pas nécessaire de prévoir de vase d'expansion.
On évite également une réduction de l'échange thermique par un dépôt de calcaire ou autre, sur les parois du tube 31 à cause de la forte dilatation de la matière plastique suivant les variations de température entre la nuit et le jour.
Ltélasticité d'une matière synthétique souple évite également :

' l 1~i2912 ,.............................. a~

l'éclatement de l'installation en cas de gelg ce qui permet de faire l'économie de liquide anti-gel.
Comme la surface apparente de lléchangeur du dispositif échangeur selon 17 invention est constante dans le cas d'une sphère, ou encore varie suivant une loi prédeterminée, un tel dispositif échangeur ne constitue aucune servitude d~orientation ou d'architecture du bâtiment. Bien plusg une forme de boule, de lentille, etcO permet une intégration facile et esthétique de ce dispositif de captation dans l'architecture d'un bâtiment, contrairement aux difficultés qui existent pour les capteurs-plans~ notamment l'obligation d'une orientation déterminée Enfin, lorsque le rayonnement du soleil est diffus, c'est-à-dire lorsque le ciel est voilé par des nuages9 le capteur reçoit cette lumière diffuse sur toute la surface réelle de l'échangeur 30 Or, contrairement au cas d'un échangeur-plang cette surface(ellipsoide ou sphère) est toujours supérieure d'environ quatre fois la surface apparenteg c'est-à-dire la surface vue par le soleil en éclairage direct ~non diffus)o Le dispositif échangeur peut se réaliser en usine, sous la forme d'un ensemble dont le montage sur le lieu de l'utilisation est extrêmement simple~ car il suffit alors de brancher le circuit secondaire sur l'enceinte de stockage lo De façon générale, les surfaces enveloppes du dis-positif peuvent etre constituées soit par des surfaces continues (dans le cas de volumes peti-ts ou moyens) soit par des surfaces discontinues constituées par l'assemblage d'éléments plans ou courbes (facettes) formant les diverses enveloppes (dans le cas de dispositifs de dimensions importantes, d'immeublesg etcO).
Dans les pays chauds, il est souvent nécessaire d'avoir à la fois de lteau chaude et de ~eeau froide.
L'eau chaude sert à des usages sanitaires ou au chauffage pendant une période de la journée et l'eau froide sert à des usages sanitaires, à la consommation, a la climatisation etcO car dans certains pays chauds, comme l'eau du réseau de distribution est souvent tièdeg voire chaude, elle est peu agréable à consommerO
Toutefois, en procédant de la sorte, la surface de captation de l'installation fournissant de l'eau chaude est perdue pendant la nuit et inversement la surface de captation ~ 1~29~2 de l'installation de production d'eau froide est perdue pendant la journée.
Or~ en combinan-t deux installations comme cela sera décrit ci après à l'aide de la figure 2a il est possible d'utiliser pendant la journée non seulement la surface de capta-tion de l'installation dite de production d'eau chaude~ mais également la surface de captation de l'installa-tion dite de production d'eau froideO Inversement9 pendant la nuit~ la surface de captation de l'installation de production d~eau IO chaude sert à la production d'eau froide en parallèle à la surface de captation de l'installation de production d'eau froideO
Le schéma de la figure 2 montre deux dispositifs lO, 119 ayant la même structure~ Ces dispositifs se composent chacun d'une surface d7échange El, E2g d'un volume de stockage Sl, S2 et d~une conduite de liaison CLl, CL2 reliant la surface d~échange E~ 7 E2 au volume de stockage Sl, S2 respectif. Le circuit de fluide primaire se compose ainsi des éléments El 2 CLl 29 Sl 2-Le dispositif 10 est destiné à fournir de l'eau chaude, par exemple de l~eau chaude sanitaire ou de chauffage ECS à partir de l'eau de ville EV qui passe dans le volume de stockage S qui constitue ainsi une réserve et un échangeur de chaleur.
Le dispositif 11 est branché de façon analogue.
Le volume de stockage S2 recoit de l'eau de ville et fournit de l'eau froide sanitaire ou de climatisation EFS.
Les circuits CLl, CL2 comportent chacun un clapet anti-retour Dl, D2 (schématisés par le symbole des diodes) ou tout autre dispositif équivalent de façon que l~eau ne puisse circuler que dans un sens9 par exemple par effet de thermosiphon.
Ainsi9 dans le circuit CLl, le couplage des dispositifs lO et ll par les conduites Cl, C2 permet d~avoir deux réserves9 l'une S
pour l'eau chaude9 l'autre S2 pour l'eau froide en utilisant simultanément pour la fabrication de cette eau chaude et de cette eau froide~ les enveloppes El et E20 La circulation des fluides caloporteurs primaires dans les circuits CLl, CL2 pen-dant le jour (production d'eau chaude) et pendant la nuit ~production d'eau fraiche) est schématisée par les fleches et les symboles J (jour)et N (nuit)O

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`; . '.,: ,: : , 62gl2 _ 6 Dans le cas d'une installation fonctionnant en thermosiphon~ les clapets anti-retour Dl et D2 assurent la commande de la circulation des fluides caloporteurs primaires, circulant dans le sens des flèches.
Par contre, si l'installation ne peut pas fonction-ner en thermosiphon, des vannes d'arret, télécommandéesg peuvent remplacer les clapets anti-retour Dl, D2, le fonctionnement étant par ailleurs le même~
Le schéma de la figure 2 montre des surfaces de captation E1, E2 distinctes des enveloppes Sl, S2 et ne les entourant pasO En fait~ il s'agit là d'une schématisation, les réalisations pratiques étant faites selon les principes de l'invention, c'est-à-dire les surfaces de captation E1, E2 entourant les volumes de stockage Sls S
Selon la figure 3, le dispositif 20 est porté par le montant 21 d'un pied à ~rois branches 220 Un miroir ou réflecteur 30 est fixé au montant 21~ Ce réflecteur 30 a une forme de conque, destinée à éclairer la partie inférieure du dispositif échangeur 20 pour utiliser le maximum de la surface disponible du dispositif échangeur 200 Selon la figure 4, le réflecteur 30 présente en vue en plan, la forme d'un trapèze isocèle muni d'une encoche 31 permettant la mise en place du réflecteur 30 sur le montant 21.
La fixation se fait à l'aide d'un dispositif 32 tel qu'un collier, représenté schématiquement à la figure 2 et qui vient bloquer le réflecteur 30 dans la position appropriée sur le montant 21.
La figure 5 est une vue en coupe schématique du réflecteur 30 et montre la section de celui-ci. Ce*te section est de forme sensiblement parabolique pour obtenir un réflecteur de forme cylindrique à section parabolique~
-~ Il est particulièrement intéressant que l'élément échangeur présente en vue en plan une forme de trapèze isocèle, et en section une forme parabolique. Cela donne un élément réfléchissant efficace non seulement au milieu de la journée mais egalement au début ou à la fin de la journée car il permet de recueillir le rayonnement solaire, rasant et de le réfléchir sur la surface inférieure du dispositif échangeurO
La plus grande partie de la surface de l'élément réfléchissant 30 se trouve à l'avant du dispositif échangeur ~0 et non à ltarrière, pour constituer un éIément en forme de - - . . ., -., - ~
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~ :~6291 2 conque. Cet élément réfléchissant est avantageusement fixé
sur le montant du pied portant un dispositif échangeur~ Cela permet non seulement de régler la hauteur appropriée de l~élément échangeur 30 en fonction des conditions d~utilisation7 S mais également de démonter cet élément échangeur 30 pour le transport~
La fixation de l~élément réfléchissant sur le pied se fait, par exemple, par un collier ou dispositif simi-laire.
Dans le cas de dispositifs échangeurs de petit diamètre, il est particulièrement avantageux d'entourer l'ensemble du dispositif échangeur d'une enveloppe donnant un effet de serre et, en particulier, d'une enveloppe sphérique lorsque le dispositif échangeur a lui-meme une forme sphérique7 Suivant une autre caractéristique intéressante, pour utiliser la partie inférieure et arrière du dispositif échangeur, c'est-à-dire pour utiliser au maximum la surface disponible7 on rend réfléchissante la surface intérieure infé-rieure de l'enveloppeO Cela permet d'utiliser avantageusement toute la surface du dispositif échangeur, tout en protégeant la surface réfléchissante du réflecteur contre les agressions extérieures notamment le sable ou ]es poussières~
Suivant une autre variante non représentée, convenant particulièrement pour les dispositifs échangeurs 20 de diamètre relativement faible, on entoure ce dispositif echangeur d'une enveloppe extérieure ou éventuellement d'une seconde enveloppe extérieure9 transparente. Cette enveloppe extérieure transparente peut être rendue réfléchissante sur sa partie inférieure pour former un réflecteur analogue à
celui décrit ci-dessus~ Dans ce mode de réalisation, on combine à la fois l'effet de serre résultant de cette enveloppe trans-parente et, d'autre part~ la réflexion pour utiliser la partie inférieure du dispositif échangeur proprement dit. Cette sphère extérieure transparente peut etre constituée par deux hémisphères fixes aux montants portant l'échangeur 2.

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'. ' . ~ ` : l 162912 The present invention relates to a curved heat exchanger device for heating and air conditioning, solar, local and water production hot and cold sanitary, this device comprising a exchanger, storage volume and fluid circuit coolant located around the storage volume.
We know multiple heating systems or air conditioning with flat or shaped collectors cylinders, pyramids or trunks - ~ cones, one of which part of the surface constitutes a heat receptor (or a transmitter), being occupied by the fluid circuit coolant.
However, such installations do not present any optimal heat exchange and ease of implementation. These facilities are in :
; general very complex, both in production and it is difficult to transport these installations are generally fixed.
The object of the present invention is to provide a 20 ~ installation of this type, which is a yield ele ~ e,:.
can operate reversibly, either simple, efficient manufacturing, transport and easy assembly while resisting very conditions particular conditions of use (sand attack, etc.).
To this end, the claimed invention is a di: positive heat exchanger ,: for heating and solar air conditioning of premises ~ and water production hot and cold water, device comprising a - inner enclosure in the form of an envelope constituting a . 30 volume de.stockage a fluid: coolant: primary, a ~
insulation envelope completely surrounding the envelope interior, a ~ heat exchange surface: constituted, ~ ~.
in large part, by a heat transfer fluid circuit:
. primary, this surface being formed by the turns of a tube ~ rolled up, a ~ outer shell ~ transparent, the:

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l ~ B2912 different envelopes being spherical in shape.
As the heat exchanger is - form of envelope -successive loppes and that necessarily the surface of exchange, that is to say the surface which is exposed to solar radiation or which ensures the exchange of heat with the outside, is distributed according to a enveloping surface, it follows that the surface apparent for the sun is always lower than the real surface (useful surface for the emission).
This makes it possible to advantageously use such a exchange device in a heating installation and of /.

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1,162 ~ 2 air conditioningg the exchanger device operating alternately as a heat emitter 9 at night 9 to give frigoriesg stored in a storage volume in which the air conditioning system draws frigories during the day, while the exchanger device operates as daytime heat sensor to supply water domestic hot water O During the winter period such a sensor can function as heat sensor for installation of heating.
I0 Other characteristics are set out in the description and claims.
The present invention will be described in more detail.
using the appended drawings in which o - Figure 1 is a section of a swapping device geur according to the invention, - Figure 2 is a coupling diagram of two devices according to the invention for combined operation;
- Figure 3 is a very perspective view schematic of a heat exchanger device provided with a reflector according to the present improvement;
- Figure 4 is a plan view of a reflector according to an embodiment g - Figure 5 is a sectional view of the reflector Figure 4.
According to Figure 19 the heat exchanger device heat according to the invention consists of an inner envelope I
constituting a storage volume O
In the simplest case the entry of water from the network, is done directly in the storage volume g and the water used is drawn from the same storage volume In another case when necessary for reasons hygiene or othersg separate the heat transfer fluid and water to heat or cool the primary circuit has a exchanger housed in the storage volume of the secondary circuit.
This inner envelope 1 is surrounded by a insulation envelope 2 of appropriate thickness9 itself surrounded by an envelope 3 constituting the exchange surface.
This exchange surface 3 is formed by a tube 31 in b ~ ucles contiguous. The tube 31 is connected to the enclosure 1 by a tubing , ..,,:.

l 16 ~ 9 ~ 2 inlet 32 and outlet tubing 330 ~ insi9 the circuit circulation of the primary heat transfer fluid is composed of the enclosure 1 ~ of the tube 31 and the fittings 32a 33. The circulation primary heat transfer fluid can be done either by thermo-siphon, either forcibly by a pump not shown.
Finally, the exchanger device can carry a glazing or other9 constituting an outer envelope 49 trans-related to radiation, and retractable if the device must operate as a transmitter overnight.
The upper volume 5 between the turns or parts of the tube 31 a and which is left free by the tube 3I ~
strictly speaking does not constitute a loss disadvantage of surface.
This volume 5 can advantageously be used for house the electronic circuit for controlling the installation (temperature sensor, fluid circulation switch ~
etc.).
The exchanger device described above which is characterized by a succession of envelopes 7 may have very different shapes such as spherical or ellipsoidal O
Geometrically ~ the simplest form is a sphereg of which the vertical section in a large circle corresponds to the figure 1.
According to a preferred embodiment, the primary heat transfer fluid circuit consists of plastic elements. The material constituting the tube 31 of the exchanger is preferably loaded with carbon for better resist ultraviolet rays. This requirement is not as important for envelope 1 which is protected from radiation9 by heat exchanger 3 and by 1 insulating t 20 Plastic and especially rubber synthetic, offer a number of advantages linked to its flexibility. Indeed, in the case of a closed primary circuit 7 made of synthetic rubberg it is not necessary to provide expansion tank.
We also avoid a reduction in the exchange thermal by a deposit of limestone or other, on the walls of the tube 31 due to the high expansion of the plastic depending on the temperature variations between night and day.
The elasticity of a flexible synthetic material also prevents :

'' l 1 ~ i2912 , .............................. a ~

bursting of the installation in the event of freezing which allows to save anti-freeze liquid.
As the apparent surface of the heat exchanger exchanger device according to 17 invention is constant in the case of a sphere, or alternates according to a predetermined law, such an exchanger device does not constitute any easement orientation or architecture of the building. Much more ball, lens, etc. form allows easy integration and aesthetics of this capture device in architecture of a building, unlike the difficulties that exist for the sensor-planes ~ in particular the obligation of an orientation determined Finally, when the sun's radiation is diffuse, that is to say when the sky is clouded by clouds9 the sensor receives this diffuse light over the entire real surface of the 30 Gold exchanger, unlike the case of a plang exchanger this surface (ellipsoid or sphere) is always greater about four times the apparent surface g i.e. the surface seen by the sun in direct lighting ~ not diffuse) o The exchanger device can be produced in the factory, in the form of a set whose mounting on the place of the use is extremely simple ~ because it is enough to connect the secondary circuit to the lo storage enclosure In general, the envelope surfaces of the device positive can be constituted either by continuous surfaces (in the case of small or medium volumes) or by surfaces discontinuous formed by the assembly of planar elements or curves (facets) forming the various envelopes (in the case large-scale devices, buildings, etc.).
In hot countries, it is often necessary to have both hot and cold water.
Hot water is used for sanitary purposes or for heating for a period of the day and cold water is used sanitary, consumer, air conditioning etcO because in some hot countries, such as mains water distribution is often lukewarm or even warm, it is not very pleasant to eat However, by doing so, the surface of capture of the installation supplying hot water is lost during the night and vice versa the collecting surface ~ 1 ~ 29 ~ 2 of the cold water production plant is lost during the day.
Now ~ by combining two installations like this will be described below using Figure 2a it is possible to use during the day not only the collecting surface tion of the so-called hot water production installation ~ but also the collecting surface of the so-called installation cold water production O Conversely9 overnight ~
catchment area of the water production installation Hot IO is used to produce cold water in parallel to the catchment area of the water production facility cold The diagram in FIG. 2 shows two devices 10, 119 having the same structure ~ These devices consist each of an exchange area El, E2g of a storage volume Sl, S2 and a connecting pipe CLl, CL2 connecting the surface exchange E ~ 7 E2 at the storage volume Sl, S2 respectively. The primary fluid circuit thus consists of the elements El 2 CLl 29 Sl 2-The device 10 is intended to supply water hot, e.g. domestic hot water or heating water DHW from city water EV which passes through the volume storage S which thus constitutes a reserve and an exchanger heat.
The device 11 is connected in a similar manner.
The storage volume S2 receives city water and provides domestic cold water or EFS air conditioning.
The circuits CLl, CL2 each include a valve non-return Dl, D2 (shown diagrammatically by the symbol of the diodes) or any other equivalent device so that water cannot circulate only in one direction9 for example by thermosyphon effect.
Thus9 in the circuit CLl, the coupling of the devices lO and ll by lines Cl, C2 allows to have two reserves9 one S
for hot water9 the other S2 for cold water using simultaneously for the production of this hot water and this cold water ~ the envelopes El and E20 The circulation of primary heat transfer fluids in the CLl, CL2 circuits during the day (hot water production) and during the night ~ production of fresh water) is shown diagrammatically by the arrows and the symbols D (day) and N (night) Y

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`; . '.,:,:::, 62gl2 _ 6 In the case of an installation operating in thermosiphon ~ non-return valves Dl and D2 provide control of the circulation of primary heat transfer fluids, moving in the direction of the arrows.
On the other hand, if the installation cannot function-In thermosyphon, shut-off valves, remote controlled g can replace non-return valves Dl, D2, operation being otherwise the same ~
The diagram in Figure 2 shows surfaces of capture E1, E2 separate from the envelopes Sl, S2 and do not surrounding pasO In fact ~ this is a schematization, the practical achievements being made according to the principles of the invention, that is to say the collection surfaces E1, E2 surrounding Sls S storage volumes According to FIG. 3, the device 20 is carried by the upright 21 of a foot with ~ kings branches 220 A mirror or reflector 30 is fixed to the upright 21 ~ This reflector 30 has a conch shape, intended to illuminate the lower part of the exchanger device 20 to use the maximum of the surface available from the exchanger device 200 According to FIG. 4, the reflector 30 has at plan view, the shape of an isosceles trapezoid provided with a notch 31 allowing the installation of the reflector 30 on the upright 21.
The fixing is done using a device 32 such as a collar, shown schematically in Figure 2 and which blocks the reflector 30 in the appropriate position on the upright 21.
Figure 5 is a schematic sectional view of the reflector 30 and shows the section thereof. This * te section is substantially parabolic in shape to obtain a reflector cylindrical in shape with parabolic section ~
- ~ It is particularly interesting that the element exchanger has in plan view an isosceles trapezoid shape, and in section a parabolic form. This gives an element effective reflective not only in the middle of the day but also at the beginning or at the end of the day because it allows you to collect solar radiation, grazing and reflecting it on the bottom surface of the heat exchanger device O
Most of the element's surface reflective 30 is located at the front of the exchanger device ~ 0 and not at the rear, to constitute an element in the form of - -. . ., -., - ~
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~: ~ 6291 2 conch. This reflective element is advantageously fixed on the upright of the foot carrying an exchanger device ~ That not only allows to adjust the appropriate height of the exchanger element 30 depending on the conditions of use7 S but also to dismantle this exchanger element 30 for the transport ~
Attaching the reflective element to the foot is made, for example, by a collar or similar device laire.
In the case of small heat exchanger devices diameter, it is particularly advantageous to surround the entire exchanger device of an envelope giving a greenhouse effect and, in particular, a spherical envelope when the exchanger device itself has a spherical shape7 According to another interesting feature, to use the lower and rear part of the device exchanger, i.e. to make maximum use of the surface available7 the lower interior surface is made reflective envelope O This allows advantageous use the entire surface of the exchanger device, while protecting the reflective surface of the reflector against attack exterior including sand or] es dust ~
According to another variant not shown, particularly suitable for exchanger devices 20 of relatively small diameter, we surround this device exchanger of an outer casing or possibly of a second transparent outer casing9. This envelope transparent exterior can be made reflective on its lower part to form a reflector analogous to the one described above ~ In this embodiment, we combine both the greenhouse effect resulting from this trans-parent and, on the other hand ~ reflection to use the part bottom of the exchanger device itself. This sphere transparent exterior can consist of two hemispheres fixed to the uprights carrying the exchanger 2.

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Claims

The embodiments of the invention about which an exclusive right of property or privilege is resold defined, are defined as follows:

1. Heat exchanger device, for heating fage and solar air conditioning of premises and production-hot and cold water, device comprising:
- an inner enclosure in the form of an envelope a storage volume for a primary heat transfer fluid, - an insulation envelope completely surrounding the interior velvet, - a large heat exchange surface part, by a circuit of the primary heat transfer fluid, this surface being formed by the turns of a tube coiled, - a transparent outer envelope, - the different envelopes being spherical in shape.

2. Device according to claim 1, characterized in that it includes mirrors of concentration or reflection, in particular a concentration mirror made up by a conch-shaped piece, intended to be fixed the amount of one foot of the exchanger device.

3. Device according to claim 2, characterized in that the mirror has a collar to be fixed on the amount carrying the mirror.

4. Device according to claim 2, characterized in that the mirror is made up of part of parabolic section cylinder and the mirror has in view in plan, an isosceles trapezoid shape.

5. Installation formed by devices according to the claim 1, for supplying calories and frigories, characterized in that it is composed of two exchanger devices having primary circuits provided ? 8?

each with a non-return device defining a direction circulation of heat transfer fluid in this circuit and two connecting pipes connecting the two circuits to alternately connect two sensors to one or the other of the storage volumes according to the direction of circulation of the fluid, and an electro-picnic integrated into the exchanger surface while being powered by a solar cell.

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