EP1869267A1 - Dispositif de captation des eaux pluviales et de l energie solaire provenant du rayonnement lumineux - Google Patents

Dispositif de captation des eaux pluviales et de l energie solaire provenant du rayonnement lumineux

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Publication number
EP1869267A1
EP1869267A1 EP06743599A EP06743599A EP1869267A1 EP 1869267 A1 EP1869267 A1 EP 1869267A1 EP 06743599 A EP06743599 A EP 06743599A EP 06743599 A EP06743599 A EP 06743599A EP 1869267 A1 EP1869267 A1 EP 1869267A1
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EP
European Patent Office
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open channel
channel
longitudinal
wall
rainwater
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06743599A
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German (de)
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Inventor
Christian Cristofari
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Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from FR0510429A external-priority patent/FR2883587B1/fr
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Publication of EP1869267A1 publication Critical patent/EP1869267A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00—Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/04—Roof drainage; Drainage fittings in flat roofs, balconies or the like
    • E04D13/064—Gutters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • F24S10/75—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/67—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of roof constructions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00—Details of absorbing elements
    • F24S70/30—Auxiliary coatings, e.g. anti-reflective coatings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Definitions

  • the subject of the present invention is a device for recovering rainwater and solar energy from light radiation.
  • This capture device is intended for buildings and is able to be mounted at the base of a roof or on the edge of a balcony.
  • CESI CESI
  • COMBI direct solar floors
  • Water or heat transfer fluid solar converters generally made of metal or composite materials, comprising a lower part composed of a box, an insulator, an absorber and a collector and an upper part are known. composed of a translucent or transparent panel thus achieving a greenhouse effect. Also known heat transfer fluid solar converters made of metal materials and glass that can be used in vacuum operation.
  • these devices converters or solar collectors used in buildings have a flat geometry (assemblies of modules or vacuum tubes for a surface of 2m x Im per example) and have only one feature, the capture of calories from solar radiation.
  • the aim of the present invention is to increase the solar energy uptake efficiency with respect to the devices usually used, thus to improve the heat output of these solar devices, and to propose a solar product totally integrated in the building, and having at least a dual function of collecting rainwater and capturing energy from solar radiation.
  • the present invention also aims to provide a device that is lightweight, easy to mount and can generate calories and / or electricity.
  • the present invention provides for the use of physical phenomena related to the conversion of solar radiation such as absorption and the greenhouse effect using as a structure a capture device mounted on the base of a roof of a roof. building or on the edge of a building balcony.
  • the recovery of calories is carried out through a heat exchanger using the greenhouse effect, which equips a device for producing hot water or heating.
  • the capturing device thus has a dual function, being able both to recover the rainwater, and to recover the solar energy to transmit it to a coolant which may be water or another fluid.
  • a coolant which may be water or another fluid.
  • the device for capturing rainwater and energy from solar radiation which allows both to drain the rainwater and generate domestic hot water or heating, or the electricity, is able to be mounted at the base of a roof or on the edge of a balcony and includes an open channel having longitudinal walls and side walls.
  • a translucent or transparent cover member is mounted within the open channel being held by the sidewalls and defining, within the open channel, a sealed sealed chamber.
  • a heat exchanger device inside which a heat transfer fluid can circulate is mounted inside said closed chamber.
  • the translucent cover element defines, at least a portion of a longitudinal wall of the channel, a flow section for rainwater.
  • the translucent or transparent cover member comprises a plate defining with a portion of the longitudinal walls, the sealed chamber.
  • the lower part of the channel defines the closed sealed chamber.
  • the device further comprises at least one longitudinal bottom wall disposed in the open channel at a distance from a bottom wall of the channel, said longitudinal bottom wall forming the bottom of the sealed and delimited chamber. partly the flow section for rainwater.
  • the longitudinal bottom wall may be made of synthetic materials (polymer or composite type), glass, metal, or alloy.
  • the longitudinal bottom wall extends from one of the inner longitudinal walls of the open channel to the vicinity of the opposite inner longitudinal wall so as to leave subsisting a space between said opposite inner wall and the longitudinal bottom wall.
  • the translucent cover element is generally tubular in shape.
  • the device comprises an additional chute disposed in the open channel and partially surrounding the translucent covering element, said trough being covered with a reflecting element so as to increase the solar concentration effect inside the channel.
  • the additional chute is preferably connected to one of the longitudinal walls of the open channel.
  • the absorber which can take different inclinations depending on the latitude of the installation site and the geometry of the device, make it possible to ensure an optimum effect of concentrating the solar radiation with a high efficiency.
  • the open channel and the side walls may be made of synthetic materials (polymer or composite type), glass, metal or alloy.
  • the open channel on its part concerning the recovery of solar calories, has a translucent or transparent coverage ensuring the greenhouse effect and may have, in its lower part, an insulation blade.
  • the open channel on its part concerning the evacuation of rain water, can be coated on the inside, with a reflective cover so as to increase the effect of solar concentration.
  • the heat exchanger device consists of a metal plate, preferably corrugated, which serves as an absorber, and at least one metal tube for the passage of heat transfer fluid.
  • the corrugated metal plate is coated on its upper face with a selective black paint, with a black coating made by anodizing, or with a mineral coating such as mono or polycrystalline silicon, absorbing heat optimally and radiating in long wavelengths, thus maximizing the greenhouse effect.
  • the metal tube or tubes may be welded to the underside of the corrugated metal plate and attached to the side walls of the open channel.
  • the corrugated profile makes it possible to obtain greater heat efficiency by concentration effect.
  • a spacing advantageously remains between the corrugated metal plate and the translucent or transparent cover, thus promoting the temperature rise inside the solar collector portion.
  • the metal plate is coated with at least one mineral to convert the radiation into electricity.
  • the mineral coating may for example be silicon
  • the heat exchanger device consists of at least one metal pipe or composite welded synthetic material fixed on the side walls and allowing the passage of heat transfer liquid.
  • the metal pipe or conduits are covered with a selective black paint, a black coating made by anodizing, or a mineral coating mono or polycrystalline silicon type, the composite plastic pipes incorporate black monochromatic polymers, thus absorbing heat optimally and radiating in long wavelengths, thus maximizing the greenhouse effect.
  • the side walls can be connected to each other by a simple junction, nested, glued or welded which can be provided, for the phenomena of expansion, a sealing gasket seal.
  • the closed sealed chamber can form an enclosure under a controlled atmosphere.
  • FIG 1 is a top view of a first embodiment of a device according to the invention.
  • FIGS. 2, 3 and 4 are top views of individual modules intended to be assembled to form a second embodiment of a device according to the invention.
  • FIG 5 is a section along V-V of Figure 1 showing the internal structure of the device
  • FIG 6 is a section along VI-VI of Figure 1;
  • FIG 7 is a section along VII-VII of Figure 2, showing the internal structure of junction of a module with another module or with a rainwater down connector;
  • FIG 8 is a sectional view along VIII-VIII of Figure 1;
  • FIG 9 is a section corresponding to the section of Figure 5 showing the internal structure of a third embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 10 is a section corresponding to the section of FIG. 6 showing the internal structure of the third embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 11 is a section showing the internal junction structure of a module of FIGS. 9 and 10 with another module of the same type or with a downflow connector for forming a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 12 is a section corresponding to the section of FIG. 5 showing the internal structure of a fifth embodiment of the invention
  • FIG. 13 is a section corresponding to the section of FIG. 5 showing the internal structure of a sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 14 is a view from above of a seventh embodiment of a device according to the invention.
  • FIGS. 15, 16 and 17 are top views of individual modules intended to be assembled to form an eighth embodiment of a device according to the invention.
  • FIG 18 is a section along XVIII-XVIII of Figure 14 showing the internal structure of the device
  • FIG. 19 is a section along XIX-XIX of FIG. 14;
  • FIG. 20 is a section corresponding to the section of FIG. 18 showing the internal structure of a ninth embodiment of a device according to the invention.
  • FIG 21 is a section corresponding to the section of Figure 19 showing the internal structure of the ninth embodiment of the device of the invention
  • FIG. 22 is a section corresponding to the section of FIG. 18 showing the internal structure of a tenth embodiment of a device according to the invention
  • FIG 23 is a section similar to that of Figure 18, illustrating a variant
  • FIG 24 is a section similar to that of Figure 22, illustrating a variant
  • FIG. 25 is a section corresponding to the section of FIG. 18 showing the internal structure of an eleventh embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 26 is a section along XXIV-XXIV of FIG. 14.
  • a first embodiment of the device for collecting rainwater and energy from solar radiation is referenced 1 in its entirety in FIGS. , 6 and 8.
  • the device 1 comprises an open channel 2, and a translucent or transparent cover element or plate 3 of generally rectangular shape.
  • the device 1 is here shown mounted on the edge of a building roof 19, in the manner of a conventional gutter.
  • the arrangement of the device 1 on the edge of a roof 19 is in no way limiting, it could also be possible to mount the device on the edge of a balcony.
  • the open channel 2 has on one of its two smaller sides, a flat side wall 7 of the same section as the section of the open channel 2, as shown in Figure 8.
  • the open channel 2 also has on its opposite side, a flat side wall 8 of section delimited by a portion of the section of the open channel 2 and one of the fixing rods 4 of the cover plate 3, as shown in Figure 7.
  • the open channel 2 may comprise in different sections one or several transverse flat plates 9 of section delimited by a portion of the section of the open channel 2 and by the lower edge of the cover 3, as illustrated in FIG. 6, in order to reinforce the mechanical strength of the device, and thus ensure a good rigidity.
  • the translucent or transparent cover plate 3 is fixed on its edges 10 to the inner part of the open channel 2 and to the side walls 7, 8. Fixing rods 4 ensure the maintenance of the cover plate 3.
  • the side wall 8 and the plates 9 serve as support for the heat exchanger while the translucent or transparent cover plate 3 is supported by the side walls 7 and 8 and the plates 9.
  • FIG. 5 illustrates the internal structure of the device 1.
  • the plate 3 defines, with the lower part of the channel 2, a closed sealed chamber 2b.
  • the sealed chamber 2b is thus defined by the cover element 3 and a part of the longitudinal walls of the open channel 2.
  • An insulating blade 1 1 can be fixed inside the channel 2.
  • the blade 1 1 has the same profile as the open channel 2 and thus covers the entire bottom of the chamber 2b.
  • a heat exchanger 12 is mounted in the chamber 2b and comprises a corrugated metal plate 12a on the underside of which are fixed, for example by welding, two metal tubes 5. Alternatively, it is also conceivable to provide a single metal tube .
  • the two metal tubes 5 allow the flow of a heat transfer fluid according to the arrows 14 from one of the faces of the wall 8 to the wall 7 with return to the wall 8, for example through a 180 ° return bend not visible in the figures.
  • the two tubes 5 of the heat exchanger 12 are terminated by two end pieces 6 which protrude outside the channel 2 and can be connected respectively to a supply and extraction pipe, or to a return elbow. at 180 °, not shown in the figures.
  • These supply and extraction pipes can be integrated into a downspout. This option allows a total integration of the device 1 in the structure of the building. Alternatively, one could be satisfied with a single tube with tips located on both sides of the device.
  • a reflective coating may be affixed to the free air portion 2a of the inner face of the open channel 2 (FIG. 5).
  • the capture device 1 illustrated in FIG. 1 can be fractionated along its length, thus presenting a plurality of capture modules assembled to one another. Examples of such modules referenced l a, Ib and I c, are illustrated in Figures 2, 3 and
  • the portion of the open channel 2 for the rainwater flow path according to the arrows 15 is delimited here by the air free portion 2a of the inner face of the open channel 2 (FIG. 5) and by the translucent or transparent cover plate. 3.
  • the flow of rainwater is from the wall 7 to the wall 8 and the collection of rainwater is performed over the entire length of the device referenced 1 or the various modules referenced la, Ib and I c.
  • a droplet device 16 may be glued, welded or molded onto the lower portion of the open channel 2 ( Figure 5).
  • An aeration and evacuation port (not shown) may be provided through side walls 7 and 8.
  • the material constituting the channel 2 may be metallic such as that constituting the exchanger 12.
  • the material constituting the channel 2 may be a synthetic polymer or any other material suitable for rainwater collection. It is also conceivable to provide a vacuum chamber 2b.
  • An absorber consisting of a flat metal plate could also be envisaged.
  • the geometry of the profile of the open channel 2 is in no way essential and other forms than those illustrated could be perfectly used.
  • the third embodiment of the water capture device illustrated in FIGS. 9 and 10 differs from the embodiments of the preceding figures in that the open channel 2 further comprises a longitudinal bottom wall 17 fixed to the side walls 7. , 18 of the open channel 2, and a wall 21 extending upward said bottom wall 17 towards the transparent cover plate 3. Said cover plate 3 is fixed on its edges 10 to the walls 7,
  • the fixing rods 4 ensuring the maintenance of the cover plate 3.
  • the bottom wall 17 extends from the inner longitudinal wall of the channel 2 located on the side of the building roof 19 to the vicinity of the opposite inner longitudinal wall.
  • the longitudinal bottom wall 17 is disposed in the open channel 2 away from the bottom wall of the channel.
  • the wall 17 can be mounted halfway up the channel 2.
  • Said longitudinal bottom wall forms the bottom of the closed sealed chamber 2b, the wall 21 constituting one of the sides of said chamber.
  • the insulation strip 1 1 here has the same profile as that of the closed chamber 2b and lines the walls 17 and 21 and a portion of the longitudinal inner wall of the channel located on the roof side 19 of the building.
  • the longitudinal bottom wall 17 leaves a space between the bottom wall of the channel and said wall 17.
  • the wall 21 leaves a space between it and the longitudinal inner wall of the channel located on the side opposite the roof 19. of building.
  • the sealed chamber 2b is located in an upper part of the channel 2 being offset with respect to the bottom and with respect to the longitudinal inner wall of the channel located on the opposite side to the roof 19.
  • the rainwater can thus flow on the translucent cover plate 3, on the side and under the chamber 2b.
  • the flow section for rainwater is therefore substantially increased.
  • the open channel 2 comprises in different sections one or more transverse flat plates defined by the opposite longitudinal inner walls of the open channel 2.
  • the cover 3 and the longitudinal bottom wall 17 are supported on one of the end faces of said transverse plates 20.
  • the device illustrated in FIGS. 9 and 10 can be the subject of a fractionation along its length by presenting several capture modules assembled to each other.
  • FIG. 1 The internal structure of junction of a module with another module is shown in Figure 1 1, which illustrates in section a flat side wall 18 of the device defined by one of the fixing rods 4 of the cover plate 3, by the walls. longitudinal opposing internal open channel 2.
  • the bottom wall 17 is supported on the front face of the plate 18.
  • the multi-capture device has many advantages as regards its integration in buildings, its size, its positioning, its weight since it can be modular and its performance improved by the effect of concentration.
  • FIG. 12 it is also conceivable to provide a different arrangement illustrated in Figure 12 in which the similar elements have the same references, wherein the bottom wall 17 extends from the inner longitudinal wall of the channel 2 located on the opposite side at roof 19 of building.
  • the wall 21 leaves a space between it and the longitudinal inner wall 22 of the channel located on the roof side 19 of the building.
  • the chamber 2b is delimited by the walls 7, 18, 17 and 21, by the internal longitudinal wall of the channel 2 located on the side opposite the roof 19 of the building, as well as by the cover plate 3.
  • the chamber 2b extends inside the open channel 2 leaving another space between it and the internal longitudinal walls of the canal
  • the chamber 2b here comprises a wall 23 extending upwards the bottom wall 17, on the opposite side to the wall 21, in the direction of the transparent cover plate 3.
  • the wall 23 leaves a space between it and the inner wall longitudinal 22 of the channel located on the side of the building roof 19.
  • the device 1 comprises a tubular covering element or tube 24 which is fixed at each of its free ends to the transverse plane walls 25. which are reported at each end of the open channel 2.
  • the tube 24 is translucent or transparent.
  • the walls 25 are identical to each other and have a section delimited in part by the section of the open channel 2, leaving however a space between the bottom wall 2a of the open channel 2 and their respective lower edge to allow the flow of water rainwater in said channel.
  • the inner side wall of the tube 24 thus defines the closed sealed chamber 2b, here cylindrical, inside which the heat exchanger 12 is mounted.
  • the embodiment variant illustrated in FIGS. 20 and 21 differs from the previous embodiment in that the open channel 2 further comprises an additional chute 26 extending inside said channel.
  • the chute 26 is provided with a rectilinear portion 26a extending, from an upper free end of the longitudinal wall 27 opposite the roof 19, towards the bottom wall 2a, and a concave portion 26b oriented upwardly extending the free end of the rectilinear portion 26.
  • the concave portion 26b has a semi-circular profile.
  • the concave portion 26b is configured to partially surround the lower portion of the tube 24, being located in the vicinity of said tube 24. Inside the chute 26, the rainwater is thus partially drained.
  • the trough 26 is coated on its inner part with a reflective blanket (not shown) so as to increase the solar concentration effect inside the chamber
  • the device 1 comprises transverse plane walls 27 which are attached to each end of the open channel 2.
  • the walls 27 are identical to each other and have a section delimited by the section of the open channel 2, leaving however a subsurface space between the bottom wall 2a of the open channel 2 and their respective lower edge to allow a flow of rainwater inside the open channel 2 and inside the chute 26.
  • the tube 24 may be further provided with a cylindrical metal plate lining the inner side wall of said tube and connected to the corrugated metal plate 12a, and an additional outer cylindrical side wall delimiting a closed cylindrical chamber radially surrounding the inner side wall of the tube 24 and the heat exchanger 12, said additional chamber thus created being advantageously evacuated.
  • this vacuum chamber surrounds the closed chamber 2b.
  • FIG. 22 differs from the previous embodiment illustrated in FIGS. 20 and 21 in that the chute
  • FIG. 23 a plurality of tubular covering elements 24 are placed side by side in the open channel 2. Apart from this feature, this variant is similar to that of FIG. 18.
  • FIG. 24 which is similar to that illustrated in FIG. 22, a plurality of tubular covering elements 24 are placed side by side in the open channel 2.
  • the chute 26 has several concave portions 26b, each surrounding a tubular cover member 24.
  • the chute 26 extends inside the open channel 2, leaving on either side a space between it and the inner longitudinal walls of the channel 2. The chute 26 thus leaves a gap between the concave portion 26b and the longitudinal wall 22, and between the straight portion 26a and the opposite wall 2a.
  • the open channel 2 advantageously comprises, in different sections, one or more transverse flat plates 29 of section delimited by the section of the open channel 2, leaving, however, a space between the bottom wall 2a of the open channel 2 and their respective lower edge to allow rainwater to flow inside the open channel 2 and inside the chute
  • the plates 28 also comprise a housing 30 for the passage of the t ⁇ be 24.
  • the invention there is obtained a device for capturing rainwater and calories from solar radiation in which the closed sealed chamber for collecting solar energy is mounted within the open channel itself.
  • the chamber is either delimited in part by a translucent cover plate, or consists of a translucent tube.
  • the device constitutes a compact assembly combined in where the energy is collected in the channel provided for the flow of rainwater.
  • an additional chute oriented upwards, partially surrounding the sealed chamber which is either defined in part by the translucent cover plate or is delimited by the translucent tube , and which is covered with a reflective material makes it possible to increase the heat output of the device.
  • the multi-capture device according to the invention can be associated, as a conventional gutter downpipes via down connectors and, as a conventional solar sensor to a control loop and a storage tank or balloon to store hot water thus generated, and / or equipment using electricity for its operation.

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Abstract

Dispositif de captation d'eaux pluviales et de calories provenant du rayonnement solaire pour à la fois drainer les eaux pluviales et générer de l'eau chaude sanitaire ou de chauffage, capable d'être monté à la base d'un toit ou sur le bord d'un balcon, comprenant un canal ouvert (2) présentant des parois longitudinales et des parois latérales (7, 8), caractérisé par le fait qu'un élément de couverture translucide ou transparent (3) est monté à l'intérieur du canal ouvert (2) en étant maintenue par les parois latérales (7, 8) et en définissant à l'intérieur du canal ouvert une chambre fermée étanche (2b), qu'un dispositif échangeur de chaleur (12) à l'intérieur duquel peut circuler un fluide caloporteur est monté à l'intérieur de ladite chambre fermée (2b), et que l'élément de couverture translucide (3) définit, avec au moins une partie d'une paroi longitudinale du canal (2), une section d'écoulement pour les eaux pluviales.

Description

Dispositif de captation des eaux pluviales et de l'énergie solaire provenant du rayonnement lumineux.
La présente invention a pour objet un dispositif de récupération des eaux pluviales et de l' énergie solaire provenant du rayonnement lumineux. Ce dispositif de captation est destiné aux bâtiments et est capable d'être monté à la base d'un toit ou sur le bord d'un balcon.
On connaît l'importance qu'il y a lieu d' attacher à la maîtrise de l' énergie, notamment dans le bâtiment, pour développer des dispositifs solaires capables de diminuer la facture énergétique.
On sait récupérer l' énergie solaire en utilisant des capteurs solaires généralement disposés sur la toiture des bâtiments. A l ' intérieur de ces capteurs est mis en mouvement un fluide caloporteur qui peut ensuite être utilisé pour transmettre les calories à l'intérieur des locaux d'habitation, par exemple au moyen de chauffe-eau solaires individuels
(parfois appelés CESI) ou/et de planchers équipés de passages pour le fluide caloporteur (parfois appelés « planchers solaire directs » ou COMBI).
On connaît des convertisseurs solaires à eau ou à fluide caloporteur, généralement réalisés en matériaux métallique ou composite, comportant une partie inférieure composée d'un coffre, d'un isolant, d' un absorbeur et d'un collecteur et d'une partie supérieure composée d'un panneau translucide ou transparent réalisant ainsi un effet de serre. On connaît également des convertisseurs solaires à fluide caloporteur réalisés en matériaux métalliques et en verre pouvant être utilisés en fonctionnement sous vide.
Généralement, ces dispositifs convertisseurs ou capteurs solaires utilisés dans les bâtiments, présentent une géométrie plane (assemblages de modules ou de tubes sous vide pour une surface de 2m x Im par exemple) et ne présentent qu'une seule fonctionnalité, la captation de calories issues du rayonnement solaire.
La présente invention a pour but d' augmenter l' efficacité de captation d'énergie solaire par rapport aux dispositifs utilisés habituellement, d'améliorer ainsi le rendement calorifique de ces dispositifs solaires, et de proposer un produit solaire totalement intégré dans le bâtiment, et disposant d'au moins une double fonction de récupération des eaux de pluies et de captation de l' énergie issue du rayonnement solaire. La présente invention a également pour but de prévoir un dispositif qui soit léger, facile à monter et pouvant générer des calories et/ou de l 'électricité.
A cet effet, la présente invention prévoit d 'utiliser les phénomènes physiques liés à la conversion du rayonnement solaire comme l'absorption et l ' effet de serre en utilisant comme structure un dispositif de captation monté sur la base d'un toit d'un bâtiment ou sur le rebord d'un balcon de bâtiment.
La récupération des calories est réalisée à travers un échangeur de chaleur utilisant l' effet de serre, et qui équipe un dispositif de production d'eau chaude sanitaire ou de chauffage. Le dispositif de captation présente ainsi une double fonction, étant capable à la fois de récupérer les eaux de pluies, et de récupérer l' énergie solaire pour la transmettre à un fluide caloporteur qui peut être de l'eau ou un autre fluide. En outre, en fonction du revêtement de l'absorbeur de l' échangeur, il est également possible de générer de l ' électricité.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de captation d' eau pluviales et de l' énergie provenant du rayonnement solaire qui permet à la fois de drainer les eaux pluviales et de générer de l' eau chaude sanitaire ou de chauffage, ou encore de l'électricité, est capable d'être monté à la base d'un toit ou sur le bord d'un balcon et comprend un canal ouvert présentant des parois longitudinales et des parois latérales.
Un élément de couverture translucide ou transparent est monté à l 'intérieur du canal ouvert en étant maintenue par les parois latérales et en définissant, à l'intérieur du canal ouvert, une chambre fermée étanche.
Un dispositif échangeur de chaleur à l'intérieur duquel peut circuler un fluide caloporteur, est monté à l'intérieur de ladite chambre fermée. L'élément de couverture translucide définit, au moins une partie d'une paroi longitudinale du canal, une section d'écoulement pour les eaux pluviales.
Dans un mode de réalisation, l'élément de couverture translucide ou transparent comprend une plaque définissant avec une partie des parois longitudinale, la chambre fermée étanche.
Avantageusement, la partie inférieure du canal définit la chambre fermée étanche.
Dans un autre mode de réalisation, le dispositif comprend, en outre, au moins une paroi inférieure longitudinale disposée dans le canal ouvert à distance d'une paroi de fond du canal, ladite paroi inférieure longitudinale formant le fond de la chambre fermée étanche et délimitant en partie la section d'écoulement pour les eaux pluviales.
La paroi inférieure longitudinale peut être réalisée en matériaux de synthèse (type polymère ou composite), en verre, en métal, ou en alliage.
Avantageusement, la paroi inférieure longitudinale s' étend à partir d'une des parois longitudinales internes du canal ouvert jusqu' au voisinage de la paroi longitudinale interne opposée de manière à laisser subsister un espace entre ladite paroi interne opposée et la paroi inférieure longitudinale.
Dans un autre mode de réalisation, l'élément de couverture translucide est de forme générale tubulaire. Avantageusement, le dispositif comprend une goulotte additionnelle disposée dans le canal ouvert et entourant en partie l'élément de couverture translucide, ladite goulotte étant recouverte d'un élément réfléchissant de manière à accroître l' effet de concentration solaire à l'intérieur de l 'élément de couverture translucide. La goulotte additionnelle se raccorde de préférence sur l'une des parois longitudinale du canal ouvert.
L'absorbeur, qui peut prendre différentes inclinaisons suivant la latitude du site d'installation et la géométrie du dispositif permettent d' assurer un effet optimum de concentration du rayonnement solaire avec un haut rendement.
Le canal ouvert et les parois latérales peuvent être réalisés en matériaux de synthèse (type polymère ou composite), en verre, en métal ou en alliage.
Le canal ouvert, sur sa partie concernant la récupération de calories solaires, présente une couverture translucide ou transparente assurant l' effet de serre et peut présenter, dans sa partie inférieure, une lame d'isolation.
Le canal ouvert, sur sa partie concernant l'évacuation des eaux pluviales, peut être enduit sur l'intérieur, d'une couverture réfléchissante de manière à augmenter l' effet de concentration solaire.
Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif échangeur de chaleur est constitué d'une plaque métallique, de préférence ondulée, qui fait office d' absorbeur, et d'au moins un tube métallique permettant le passage du fluide caloporteur. De préférence, la plaque métallique ondulée est revêtue sur sa face supérieure d'une peinture noire sélective, d'un revêtement noir réalisé par anodisation, ou d'un revêtement minéral type silicium mono ou polycristallin, absorbant la chaleur de manière optimale et rayonnant dans les grandes longueurs d'onde, maximisant ainsi l' effet de serre.
Le ou les tubes métalliques peuvent être soudés sur la face inférieure de la plaque métallique ondulée et fixés sur les parois latérales du canal ouvert. Le profil ondulé permet d' obtenir une plus grande efficacité calorifique par effet de concentration. Un écartement subsiste avantageusement entre la plaque métallique ondulée et la couverture translucide ou transparente, favorisant ainsi l ' élévation de température à l'intérieur de la partie capteur solaire.
Avantageusement, la plaque métallique est revêtue d' au moins un minéral pour convertir le rayonnement en électricité. Le revêtement minéral peut par exemple être du silicium
Dans un autre mode de réalisation, le dispositif échangeur de chaleur est constitué d' au moins une canalisation métallique ou en matière synthétique composite soudée fixée sur les parois latérales et permettant le passage du liquide caloporteur. De préférence, la ou les canalisations métalliques sont recouvertes d'une peinture noire sélective, d'un revêtement noir réalisé par anodisation, ou d'un revêtement minéral type silicium mono ou polycristallin, les canalisations en matière synthétique composite incorporent des polymères monochromatiques noir, absorbant ainsi la chaleur de manière optimale et rayonnant dans les grandes longueurs d' onde, maximisant ainsi l' effet de serre.
Un écartement subsiste entre les canalisations métalliques ou en matière synthétique composite et la couverture translucide ou transparente, favorisant ainsi l' élévation de température à l ' intérieur de la partie capteur solaire.
Dans un mode de réalisation avantageux, les parois latérales peuvent être reliées entres elles par une simple jonction, emboîtée, collée ou soudée qui peut être munie, pour les phénomènes de dilatation, d'un j oint d'étanchéité en polymère.
La chambre fermée étanche peut former une enceinte sous atmosphère contrôlée.
L'invention sera mieux comprise à l'étude de modes de réalisation particuliers décrits à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels :
-la figure 1 est une vue de dessus d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ;
-les figures 2, 3 et 4 sont des vues de dessus de modules individuels destinés à être assemblés pour former un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ;
-la figure 5 est une section selon V-V de la figure 1 montrant la structure interne du dispositif ;
-la figure 6 est une section selon VI-VI de la figure 1 ; -la figure 7 est une section selon VII-VII de la figure 2, montrant la structure interne de jonction d'un module avec un autre module ou avec un connecteur de descente d'eaux pluviales ;
-la figure 8 est une vue en coupe selon VIII-VIII de la figure 1 ;
-la figure 9 est une section correspondant à la section de la figure 5 montrant la structure interne d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ;
-la figure 10 est une section correspondant à la section de la figure 6 montrant la structure interne du troisième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ; -la figure 11 est une section montrant la structure interne de jonction d'un module des figures 9 et 10 avec un autre module du même type ou avec un connecteur de descente d' eaux pluviales pour former un quatrième mode de réalisation de l' invention ; -la figure 12 est une section correspondant à la section de la figure 5 montrant la structure interne d'un cinquième mode de réalisation de l'invention ;
-la figure 13 est une section correspondant à la section de la figure 5 montrant la structure interne d'un sixième mode de réalisation de l'invention ;
-la figure 14 est une vue de dessus d'un septième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ;
-les figures 15 , 16 et 17 sont des vues de dessus de modules individuels destinés à être assemblés pour former un huitième mode de réalisation d'un dispositif selon l 'invention ;
-la figure 18 est une section selon XVIII-XVIII de la figure 14 montrant la structure interne du dispositif ;
-la figure 19 est une section selon XIX-XIX de la figure 14 ;
-la figure 20 est une section correspondant à la section de la figure 18 montrant la structure interne d'un neuvième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ;
-la figure 21 est une section correspondant à la section de la figure 19 montrant la structure interne du neuvième mode de réalisation du dispositif de l'invention ; -la figure 22 est une section correspondant à la section de la figure 18 montrant la structure interne d'un dixième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ;
-la figure 23 est une section analogue à celle de la figure 18, illustrant une variante ; -la figure 24 est une section analogue à celle de la figure 22, illustrant une variante ;
- la figure 25 est une section correspondant à la section de la figure 18 montrant la structure interne d'un onzième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ; et
- la figure 26 est une section selon XXIV-XXIV de la figure 14. Un premier mode de réalisation du dispositif de captation des eaux de pluie et de l'énergie provenant du rayonnement solaire est référencé 1 dans son ensemble sur les figures 1 , 5, 6 et 8. Le dispositif 1 comprend un canal ouvert 2, et un élément ou plaque de couverture translucide ou transparente 3 de forme générale rectangulaire. Le dispositif 1 est ici représenté monté sur le bord d'un toit 19 de bâtiment, à la manière d'une gouttière classique.
Bien entendu, la disposition du dispositif 1 sur le bord d'un toit 19 n'est nullement limitative, il pourrait également être envisageable de monter le dispositif sur le bord d'un balcon.
Le canal ouvert 2 comporte sur un de ses deux côtés les plus petits, une paroi latérale plane 7 de même section que la section du canal ouvert 2, comme illustré sur la figure 8. Le canal ouvert 2 comporte également sur son côté opposé, une paroi latérale plane 8 de section délimitée par une partie de la section du canal ouvert 2 et par une des baguettes de fixation 4 de la plaque de couverture 3 , comme illustré sur la figure 7. Le canal ouvert 2 peut comporter en différentes sections une ou plusieurs plaques planes transversales 9 de section délimitée par une partie de la section du canal ouvert 2 et par l'arête inférieure de la couverture 3, comme illustré sur la figure 6 et ce, afin de renforcer la résistance mécanique du dispositif, et d' assurer ainsi une bonne rigidité. La plaque de couverture translucide ou transparente 3 est fixée sur ses bords 10 à la partie interne du canal ouvert 2 et aux parois latérales 7, 8. Des baguettes de fixation 4 assurent le maintien de la plaque de couverture 3. La paroi latérale 8 ainsi que les plaques 9, servent de support à l ' échangeur de chaleur tandis que la plaque de couverture translucide ou transparente 3 est supportée par les parois latérales 7 et 8 ainsi que les plaques 9.
La figure 5 illustre la structure interne du dispositif 1. La plaque 3 définit, avec la partie inférieure du canal 2, une chambre fermée étanche 2b. La chambre étanche 2b est donc définie par l' élément de couverture 3 et une partie des parois longitudinales du canal ouvert 2.
Une lame d' isolation 1 1 peut être fixée à l' intérieur du canal 2. La lame 1 1 présente le même profil que le canal ouvert 2 et tapisse ainsi tout le fond de la chambre 2b. Un échangeur de chaleur 12 est monté dans la chambre 2b et comprend une plaque métallique ondulée 12a sur la face inférieure de laquelle sont fixés, par exemple par soudage, deux tubes métalliques 5. En variante, il est également envisageable de prévoir un unique tube métallique. Les deux tubes métalliques 5 permettent l' écoulement d'un fluide caloporteur selon les flèches 14 depuis l'une des faces de la paroi 8 vers la paroi 7 avec retour vers la paroi 8, par exemple à travers un coude de retour à 180 ° non visible sur les figures.
Les deux tubes 5 de l'échangeur de chaleur 12 se terminent par deux embouts 6 qui font saillie à l'extérieur du canal 2 et peuvent être raccordés respectivement à un tuyau d' alimentation et d' extraction, ou encore à un coude de retour à 180°, non représentés sur les figures. Ces tuyaux d'alimentation et d' extraction peuvent être intégrés dans un tuyau de descente des eaux pluviales. Cette option permet une intégration totale du dispositif 1 dans la structure du bâtiment. En variante, on pourrait se contenter d'un seul tube avec des embouts situés des deux côtés du dispositif.
Afin d'augmenter le rendement calorifique, un revêtement réfléchissant peut être apposé sur la partie libre à l'air 2a de la face interne du canal ouvert 2 (figure 5).
Le dispositif de captation 1 illustré sur la figure 1 peut faire l' objet d'un fractionnement sur sa longueur en présentant alors plusieurs modules de captation assemblés les uns aux autres. Des exemples de tels modules référencés l a, Ib et I c, sont illustrés sur les figures 2, 3 et
4 sur lesquelles les éléments similaires portent les mêmes références. Il est ainsi possible de réaliser d'importantes longueurs de captation.
La partie du canal ouvert 2 destinée au cheminement des eaux pluviales selon les flèches 15 , est délimitée ici par la partie libre à l' air 2a de la face interne du canal ouvert 2 (figure 5) et par la plaque de couverture translucide ou transparente 3. Le cheminement des eaux pluviales se fait depuis la paroi 7 vers la paroi 8 et la collecte des eaux pluviales est effectuée sur toute la longueur du dispositif référencé 1 ou des différents modules référencés l a, Ib et I c. Un dispositif de goutte d'eau 16 peut être collé, soudé ou moulé sur la partie inférieure du canal ouvert 2 (figure 5) . Un orifice d'aération et d'évacuation (non représenté) peut être ménagé à travers les parois latérales 7 et 8.
Le matériau constituant le canal 2 peut être métallique comme celui constituant l'échangeur 12. En variante, le matériau constituant le canal 2 peut être un polymère synthétique ou tout autre matériau approprié à la collecte des eaux pluviales. Il est également envisageable de prévoir une mise sous vide de la chambre 2b. Bien que la description ait été faite en relation avec un exemple de réalisation où l'échangeur de chaleur comprend deux passages aller- retour pour un fluide caloporteur, on pourrait envisager une variante avec un seul passage de fluide caloporteur. On pourrait également envisager un absorbeur constitué d'une plaque métallique plane. La géométrie du profil du canal ouvert 2 n'est aucunement essentielle et d' autres formes que celles illustrées pourraient parfaitement être utilisées.
Le troisième mode de réalisation du dispositif de captation d'eau illustré sur les figures 9 et 10, diffère des modes de réalisation des figures précédentes en ce que le canal ouvert 2 comprend, en outre, une paroi inférieure 17 longitudinale fixée aux parois latérales 7, 18 du canal ouvert 2, et une paroi 21 prolongeant vers le haut ladite paroi inférieure 17 en direction de la plaque de couverture transparente 3. Ladite plaque de couverture 3 est fixée sur ses bords 10 aux parois 7,
18, 21 et à la paroi longitudinale interne du canal 2 située du côté du toit 19 de bâtiment, les baguettes de fixation 4 assurant le maintien de la plaque de couverture 3.
La paroi inférieure 17 s' étend à partir de la paroi longitudinale interne du canal 2 située du côté du toit 19 de bâtiment jusqu'au voisinage de la paroi longitudinale interne opposée. La paroi inférieure longitudinale 17 est disposée dans le canal ouvert 2 à distance de la paroi de fond du canal. Par exemple, la paroi 17 peut être montée à mi- hauteur du canal 2. Ladite paroi inférieure longitudinale forme le fond de la chambre fermée étanche 2b, la paroi 21 constituant un des côtés de ladite chambre. Ainsi la chambre est délimitée par les parois 7, 18 , 17 et 21 , par la paroi longitudinale interne du canal 2 située du côté du toit 19 de bâtiment, ainsi que par la plaque de couverture 3. La lame d' isolation 1 1 présente ici le même profil que celui de la chambre fermée 2b et tapisse les parois 17 et 21 ainsi qu'une portion de la paroi interne longitudinale du canal située du côté du toit 19 de bâtiment. La paroi inférieure longitudinale 17 laisse subsister un espace entre la paroi de fond du canal et ladite paroi 17. D' une manière analogue, la paroi 21 laisse subsister un espace entre elle et la paroi interne longitudinale du canal située du côté opposé au toit 19 de bâtiment. En d'autres termes, la chambre étanche 2b est située dans une partie supérieure du canal 2 en étant décalée par rapport au fond et par rapport à la paroi interne longitudinale du canal située du côté opposé au toit 19. Ainsi, le cheminement des eaux pluviales s'effectue sur la plaque de couverture translucide 3 , mais également entre la paroi 21 et la partie à l' air 2a de la paroi interne du canal ouvert, ainsi qu'entre la paroi 17 et la paroi de fond du canal.
Dans ce mode de réalisation, les eaux pluviales peuvent ainsi s' écouler sur la plaque de couverture translucide 3, sur le côté et sous la chambre 2b. La section d' écoulement pour les eaux pluviales est donc sensiblement accrue.
Comme illustré sur la figure 10, afin de renforcer la résistance mécanique du dispositif et d' assurer une bonne rigidité, le canal ouvert 2 comporte en différentes sections une ou plusieurs plaques planes transversales 20 délimitées par les parois internes longitudinales opposées du canal ouvert 2. La couverture 3 et la paroi inférieure longitudinale 17 viennent s ' appuyer sur l'une des faces frontales desdites plaques transversales 20.
De manière à obtenir d'importantes longueurs de captation, le dispositif illustré sur les figures 9 et 10 peut faire l' objet d'un fractionnement sur sa longueur en présentant plusieurs modules de captation assemblés les uns aux autres.
La structure interne de jonction d'un module avec un autre module est représentée à la figure 1 1 , qui illustre en section une paroi latérale plane 18 du dispositif délimitée par une des baguettes de fixation 4 de la plaque de couverture 3 , par les parois internes longitudinales opposées du canal ouvert 2. La paroi inférieure 17 vient s'appuyer sur la face frontale de la plaque 18.
Le dispositif multi-captation, selon l'invention, présente de nombreux avantages en ce qui concerne son intégration dans les bâtiments, son encombrement, son positionnement, son poids puisqu'il peut être modulaire et ses performances améliorées par effet de concentration. En variante, il est également envisageable d'intégrer le dispositif dans un chéneau existant présentant de préférence un profil identique et/ou de prévoir une mise sous vide de la chambre 2b.
En variante, il est également envisageable de prévoir un agencement différent illustré sur la figure 12 sur laquelle les éléments analogues portent les mêmes références, dans lequel la paroi inférieure 17 s'étend à partir de la paroi longitudinale interne du canal 2 située du côté opposé au toit 19 de bâtiment. La paroi 21 laisse subsister un espace entre elle et la paroi interne longitudinale 22 du canal située du côté du toit 19 de bâtiment. Dans cette variante, la chambre 2b est délimitée par les parois 7, 18, 17 et 21 , par la paroi longitudinale interne du canal 2 située du côté opposé au toit 19 de bâtiment, ainsi que par la plaque de couverture 3.
Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 13 sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références, la chambre 2b s' étend à l'intérieur du canal ouvert 2 en laissant subsister de part et d' autre un espace entre elle et les parois longitudinales internes du canal
2.
La chambre 2b comprend ici une paroi 23 prolongeant vers le haut la paroi inférieure 17, du côté opposé à la paroi 21 , en direction de la plaque de couverture transparente 3. Ainsi, la paroi 23 laisse subsister un espace entre elle et la paroi interne longitudinale 22 du canal située du côté du toit 19 de bâtiment.
Dans ces conditions, la chambre 2b est délimitée par les parois 7,
18 , 17, 21 , et 23 , ainsi que par la plaque de couverture 3. Afin de renforcer la résistance mécanique du dispositif et d'assurer une bonne rigidité, il est possible d'assujettir au moins une des parois 21 et 23 de la chambre 2b avec la paroi correspondante du canal 2, par exemple à l'aide d'entretoises.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 14, 18 et 19 sur lesquelles les éléments identiques portent les mêmes références, le dispositif 1 comprend un élément de couverture tubulaire ou tube 24 qui est fixé à chacune de ses extrémités libres aux parois 25 planes transversales qui sont rapportées à chaque extrémité du canal ouvert 2.
Le tube 24 est translucide ou transparent. Les parois 25 sont identiques entre elles et présentent une section délimitée en partie par la section du canal ouvert 2 en laissant toutefois subsister un espace entre la paroi de fond 2a du canal ouvert 2 et leur arête inférieure respective afin de permettre l' écoulement des eaux pluviales dans ledit canal. Dans ce mode de réalisation, la paroi latérale intérieure du tube 24 délimite ainsi la chambre fermée étanche 2b, ici cylindrique, à l'intérieur de laquelle est montée l'échangeur de chaleur 12. La variante de réalisation illustrée aux figures 20 et 21 diffère du mode de réalisation précédent en ce que le canal ouvert 2 comprend, en outre, une goulotte additionnelle 26 s'étendant à l'intérieur dudit canal.
La goulotte 26 est pourvue d'une partie rectiligne 26a s ' étendant, à partir d'une extrémité libre supérieure de la paroi longitudinale 27 opposée au toit 19, en direction de la paroi de fond 2a, et d'une partie concave 26b orientée vers le haut qui prolonge l' extrémité libre de la partie rectiligne 26. La partie concave 26b présente un profil semi- circulaire. La partie concave 26b est configurée de manière à entourer en partie la portion inférieure du tube 24, en étant située au voisinage dudit tube 24. A l 'intérieur de la goulotte 26, les eaux pluviales sont ainsi drainées partiellement.
Avantageusement, la goulotte 26 est enduite sur sa partie intérieure d'une couverture réfléchissante (non représentée) de manière à augmenter l'effet de concentration solaire à l'intérieur de la chambre
2b fermée qui est situé au dessus de la partie concave 26b de la goulotte 26. En effet, dans ces conditions, le rayonnement solaire dirigé en direction de la goulotte 26 est réfléchi vers la chambre 2b, ce qui augmente sensiblement l'énergie solaire récupérée par le dispositif. En d' autres termes, la conception d'une telle goulotte 26 additionnelle orientée vers le haut, entourant en partie le tube 24, et recouverte d'un matériau réfléchissant permet d'accroître le rendement calorifique du dispositif 1.
Dans cette variante de réalisation, le dispositif 1 comprend des parois 27 planes transversales qui sont rapportées à chaque extrémité du canal ouvert 2. Les parois 27 sont identiques entre elles et présentent une section délimitée par la section du canal ouvert 2 en laissant toutefois subsister un espace entre la paroi de fond 2a du canal ouvert 2 et leur arête inférieure respective afin de permettre un écoulement des eaux pluviales à l'intérieur du canal ouvert 2 et à l 'intérieur de la goulotte 26.
En d'autres termes, en section, les arêtes inférieures des plaques 27 sont décalées vers le haut par rapport à l 'extrémité inférieure de la goulotte 26.
Dans une variante de réalisation, le tube 24 peut être pourvu en outre d'une plaque métallique cylindrique tapissant la paroi latérale intérieure dudit tube et reliée à la plaque métallique ondulée 12a, et d'une paroi latérale cylindrique extérieure supplémentaire délimitant une chambre cylindrique fermée entourant radialement la paroi latérale intérieure du tube 24 et l'échangeur de chaleur 12, ladite chambre additionnelle ainsi créée étant avantageusement mise sous vide. En d' autres termes, cette chambre sous vide entoure la chambre fermée 2b.
Le mode de réalisation illustré à la figure 22 diffère du mode de réalisation précédent illustré aux figures 20 et 21 en ce que la goulotte
26 se raccorde sur le canal 2 du côté de la paroi latérale 22 par une paroi 29 prolongeant le toit 19 vers l'extérieur de manière que la partie concave 26 de la goulotte 26 vienne partiellement en appui contre la paroi latérale 22. Dans la variante de réalisation illustrée sur la figure 23 , une pluralité d'éléments tubulaires de couverture 24 sont placés côte à côte dans le canal ouvert 2. A part cette particularité, cette variante est similaire à celle de la figure 18.
Dans la variante de réalisation illustrée sur la figure 24, qui est similaire à celle illustrée sur la figure 22, une pluralité d' éléments tubulaires de couverture 24 sont placés côte à côte dans le canal ouvert 2. De plus, la goulotte 26 présente plusieurs parties concaves 26b, entourant chacune un élément de couverture tubulaire 24. Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 25 sur laquelle les éléments analogues portent les mêmes références que sur les figures 18 à 22, la goulotte 26 s' étend à l'intérieur du canal ouvert 2 en laissant subsister de part et d'autre un espace entre elle et les parois longitudinales internes du canal 2. La goulotte 26 laisse ainsi subsister un espace entre la partie concave 26b et la paroi longitudinale 22, et entre la partie rectiligne 26a et la paroi 2a opposée.
Afin de renforcer la résistance mécanique du dispositif et d' assurer une bonne rigidité, il est possible d' assujettir au moins une des parties 26a et 26b avec la paroi correspondante en regard du canal 2, par exemple à l'aide d'entretoises.
Comme illustré à la figure 26, afin de renforcer la résistance mécanique du dispositif 1 , le canal ouvert 2 comporte avantageusement en différentes sections une ou plusieurs plaques planes transversales 29 de section délimitée par la section du canal ouvert 2 en laissant toutefois subsister un espace entre la paroi de fond 2a du canal ouvert 2 et leur arête inférieure respective afin de permettre un écoulement des eaux pluviales à l'intérieur du canal ouvert 2 et à l'intérieur de la goulotte
26. Les plaques 28 comprennent également un logement 30 pour le passage du tμbe 24.
Grâce à l'invention, on obtient un dispositif de captation d' eaux pluviales et de calories provenant du rayonnement solaire dans lequel la chambre fermée étanche permettant le captage d'énergie solaire est montée à l'intérieur même du canal ouvert. La chambre est soit délimitée en partie par une plaque de couverture translucide, soit constituée par un tube translucide.
En d'autres termes, quelque soit le mode de réalisation de l' invention, le dispositif constitue un ensemble compact combiné dans lequel la captation d' énergie s ' effectue dans le canal prévu pour l'écoulement des eaux pluviales.
En outre, quelque soit le mode de réalisation, il peut être particulièrement avantageux de prévoir une goulotte additionnelle orientée vers le haut, entourant en partie la chambre étanche qui est soit définie en partie par la plaque de couverture translucide, soit délimitée par le tube translucide, et qui est recouverte d'un matériau réfléchissant permet d' accroître le rendement calorifique du dispositif.
Par ailleurs, la disposition d'un canal orienté vers le haut qui soit ouvert sur la totalité de sa longueur permet d'obtenir un dispositif qui assure cette double fonction de captation d'énergie et d' eaux pluviales de manière particulièrement simple et économique, tout en limitant simultanément le risque d' écoulement des eaux en dehors dudit canal. Le dispositif multi-captation selon l' invention peut être associé, comme une gouttière classique à des tuyaux de descente via des connecteurs de descente et, comme un capteur solaire classique à une boucle de régulation et à un ballon ou une cuve de stockage pour emmagasiner l'eau chaude ainsi générée, et/ou à du matériel utilisant de l ' électricité pour son fonctionnement.

Claims

REVENDICATIONS
1-Dispositif de captation d'eaux pluviales et de calories provenant du rayonnement solaire pour à la fois drainer les eaux pluviales et générer de l'eau chaude sanitaire ou de chauffage, capable d' être monté à la base d'un toit ou sur le bord d'un balcon, comprenant un canal ouvert (2) présentant des parois longitudinales et des parois latérales (7, 8), caractérisé par le fait qu'un élément de couverture translucide ou transparent (3 ; 24) est monté à l' intérieur du canal ouvert (2) en étant maintenue par les parois latérales (7, 8) et en définissant, à l 'intérieur du canal ouvert, une chambre fermée étanche (2b), qu'un dispositif échangeur de chaleur ( 12) à l' intérieur duquel peut circuler un fluide caloporteur est monté à l 'intérieur de ladite chambre fermée (2b), et que l' élément de couverture translucide (3) définit, avec au moins une partie d'une paroi longitudinale du canal (2), une section d' écoulement pour les eaux pluviales.
2-Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel l' élément de couverture (3) translucide ou transparent comprend une plaque définissant avec une partie des parois longitudinale, la chambre fermée étanche (2b). 3-Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la partie inférieure du canal (2) définit la chambre fermée étanche (2b).
4-Dispositif selon la revendication 1 ou 2, comprenant, en outre, au moins une paroi inférieure longitudinale (17) disposée dans le canal ouvert à distance d'une paroi de fond du canal, ladite paroi inférieure longitudinale formant le fond de la chambre fermée étanche (2b) et délimitant en partie la section d'écoulement pour les eaux pluviales.
5-Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la paroi inférieure longitudinale (17) s'étend à partir d'une des parois longitudinales internes du canal ouvert jusqu'au voisinage de la paroi longitudinale interne opposée de manière à laisser subsister un espace entre ladite paroi interne opposée et la paroi inférieure longitudinale ( 17).
6-Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel l'élément de couverture (24) translucide est de forme générale tubulaire.
7-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une goulotte (26, 26b) additionnelle disposée dans le canal ouvert (2) et entourant en partie l' élément de couverture translucide, ladite goulotte étant recouverte d'un élément réfléchissant de manière à accroître l'effet de concentration solaire à l' intérieur de l'élément de couverture translucide.
8- Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la goulotte (26) additionnelle se raccorde de préférence sur l'une des parois longitudinale du canal ouvert (2). 9-Dispositif selon la revendication 6, dans lequel une pluralité d' éléments de couverture (24) tubulaires sont placés côte à côte.
10-Dispositif selon les revendications 7 et 9 prises ensemble, dans lequel la goulotte additionnelle présente plusieurs parties concaves (26b) entourant chacune un élément de couverture tubulaire (24). 1 1 -Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, fractionné sur sa longueur et présentant plusieurs modules (la, Ib et Ic) assemblés les uns aux autres.
12-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une lame isolante (11 ) est disposée sur au moins une partie de la face interne des parois longitudinales de la partie inférieure du canal ouvert (2) à l'intérieur de la chambre étanche fermée
(2b).
13-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un revêtement réfléchissant est apposé sur la face interne d'une partie libre à l'air (2a) de la paroi longitudinale du canal ouvert (2).
14-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une ou plusieurs plaques planes (9) transversales sur lesquelles vient s 'appuyer la face inférieure de l 'élément de couverture (3), sont montées dans la partie inférieure du canal (2) pour augmenter sa rigidité.
15-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau constituant le canal ouvert (2) est différent de celui du dispositif échangeur de chaleur (12).
16-Dispositif l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif échangeur de chaleur (12) comprend une plaque métallique ondulée ( 12a) sur la face inférieure de laquelle est fixé par soudage, au moins un tube métallique (5), à l'intérieur duquel circule le fluide caloporteur.
17-Dispositif selon la revendication 16, dans lequel la plaque métallique (12a) est revêtue d'au moins un minéral pour convertir le rayonnement en électricité.
18-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chambre fermée étanche (2b) forme une enceinte sous atmosphère contrôlée.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2900947B1 (fr) * 2006-05-12 2010-03-26 Christian Cristofari Dispositif de captation d'eaux pluviales et de calories provenant du rayonnement solaire.
US8607778B1 (en) * 2008-04-25 2013-12-17 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Solar gutter, sofia facia, architectural ledge and ground engaging systems
FR2953281A1 (fr) * 2009-11-27 2011-06-03 Climatisation Par Puits Canadiens Capteur solaire simplifie a faible inertie
AT513511B1 (de) * 2012-09-18 2014-05-15 Gerfried Dipl Ing Cebrat Regensammler für Solarkollektoren
GB2507255A (en) * 2012-09-21 2014-04-30 Naked Energy Ltd A Heat Transfer Assembly

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1601101A (fr) * 1968-04-02 1970-08-10
US3976508A (en) * 1974-11-01 1976-08-24 Mobil Tyco Solar Energy Corporation Tubular solar cell devices
ZA767471B (en) * 1976-12-15 1978-07-26 Anglo Amer Corp South Africa Solar water heaters
JPS546124A (en) * 1977-06-15 1979-01-18 Matsushita Electric Works Ltd Heating device for rain water in eaves-gutter
AU508334B2 (en) * 1977-08-17 1980-03-20 Owens Illinois Inc Solar energy collection apparatus
DE2821165B1 (de) * 1978-05-13 1979-10-25 Schako Metallwarenfabrik Fenster
US4245621A (en) * 1978-05-22 1981-01-20 Hollobaugh George E Structural building component
FR2439953A1 (fr) * 1978-10-26 1980-05-23 Schlatter Friedrich Collecteur plan pour l'energie solaire
JPS56146552A (en) * 1980-04-15 1981-11-14 Matsushita Electric Works Ltd Eaves gutter with solar water heater
ZA824646B (en) * 1981-07-09 1983-04-27 Ti Ltd Heat exchangers
US4716882A (en) * 1981-10-14 1988-01-05 Yazaki Corporation Solar heat collector
JPS58148345A (ja) * 1982-02-28 1983-09-03 Matsushita Electric Works Ltd 太陽熱集熱器
US4587376A (en) * 1983-09-13 1986-05-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Sunlight-into-energy conversion apparatus
JPH0552007A (ja) * 1991-08-26 1993-03-02 Matsushita Electric Works Ltd 軒 樋
US7018063B2 (en) * 2002-11-22 2006-03-28 Kenneth George Michael Solar powered lighting assembly

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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