FR2466721A1 - Revetement destine a absorber l'energie solaire, son procede de fabrication, et appareil de chauffage comportant un tel revetement - Google Patents
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Abstract
Revêtement destiné à absorber l'énergie solaire, son procédé de fabrication et appareil de chauffage dont la surface externe est munie d'un tel revêtement. Le revêtement comprend un alliage de fer et d'étain obtenu de préférence à partir de fer-blanc dont la couche superficielle d'étain a été éliminée. Il est ainsi possible de réaliser un dispositif de chauffage à énergie solaire à absorptivité élevée et à faible coût. (CF DESSIN DANS BOPI)
Description
1 2466721
La présente invention est relative à un revêtement sélectif pour appareils d'absorption de l'énergie solaire,
ainsi qu'à un procédé de fabrication d'un tel revêtement.
On connait de nombreux types de revêtements destinés à des collecteurs ou capteurs d'énergie solaire. Pour que ces revêtements soient efficaces, ils doivent présenter un coefficient d'absorption ou absorbance relativement élevé
et un coefficient d'émission ou émittance relativement faible.
Les revêtements noirs usuels tels que la peinture noire ont
une forte absorbance. Cependant, leur émittance est rela-
tivement importante et ceci limite leur rendement d'ensemble.
Les revêtements sélectifs classiques tels que le nickel noir ou le chrome noir présentent relativement une absorbance
élevée et une émissivité faible, de 0,9 et 0,1 respectivement.
Les revêtements sélectifs destinés à des collecteurs d'énergie solaire entraînent à des frais importants pour leur
réalisation et du fait des matériaux qui les constituent.
Certains revêtements sélectifs classiques sont également instables lorsque les températures de fonctionnement sont
élevées et lorsque l'environnement est corrosif.
Le revêtement sélectif selon l'invention ne présente pas les inconvénients des revêtements actuellement connus et
destinés à des collecteurs d'énergie solaire.
Il présente une bsorbance relativement élevée et une
émittance relativement faible pour un coût relativement faible.
Un revêtement sélectif selon un mode de réalisation de la présente invention comprend un revêtement en un alliage
de fer et d'étain.
Selon l'invention également un tel revêtement sélectif en fer et étain, destiné à un collecteur solaire, peut être fabriqué par un procédé qui consiste à partir d'un matériau en fer blanc et à retirer l'étain d'au moins une partie d'une
surface de ce matériau en fer-blanc.
La mesure consistant à éliminer l'étain peut avoir lieu
à tout stade désiré de la fabrication d'un article en fer-
blanc. Selon un mode de réalisation préféré de la présente
invention, l'alliage de fer et d'étain comprend du Fe Sn2.
Le revêtement en alliage de fer et d'étain peut être
formé sur un substrat d'acier.
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On peut utiliser du fer-blanc pour fabriquer un
dispositif de chauffage de l'eau à partir de l'énergie solaire.
une partie choisie de la surface externe du fer-blanc peut être soumise à une opération d'élimination de l'étain pour former une surface collectrice de l'énergie solaire, alors que la surface interne du fer- blanc fournit une protection contre la rouille et la corrosion pour le disposi-tif de chauffage. Un dispositif de ce type pour le chauffage de l'eau à partir de l'énergie solaire peut être un collecteur ou capteur, ou en variante un réservoir et un collecteur
formant une unité mécanique.
on décrit ci-après des modes de réalisation de l'invention en se référant au dessin ci-annexé dans lequel la figure i représente un collecteur solaire selon un mode de réalisation de la présente invention, et la figure 2 représente un collecteur solaire intégré construit et fonctionnant selon un autre mode de réalisation
de la présente invention.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, on obtient un revêtement sélectif en désétamant du fer-blanc du commerce. L'opération d'élimination de l'étain peut être entièrement classique et faire appel à des techniques électrochimiques ou chimiques telles que décrites dans l'ouvrage de Hoare:"Tinplate Technology" du Tin Research
Institute - Londres 1976.
Selon un mode de réalisation de l'invention, on peut appliquer du noir de carbone ou tout matériau similaire sur
la surface de revêtement sélective pour en augmenter'l'absor-
ptivité ou absorbance. De plus, pour réaliser une protection contre la corrosion, on peut appliquer un revêtement organique tel qu'un vernis ou une cire sur la surface sans affecter
sensiblement son émissivité.
On revêt de façon classique du fer-blanc du commerce de façon identique ou différente sur ses deux faces et chaque face est caractérisée en ce qu'elle est constituée par trois couches principales une base en acier, de l'étain et ses oxydes sur une surface externe, et entre les deux une couche d'alliage dont l'épaisseur est généralement comprise entre 0,05 et 0,2 micron, qui est formée lors de la fusion de l'étain déposé sur l'acier comme cela est le cas dans la
fabrication classique du fer-blanc.
L'alliage qui a été identifié comme étant du Fe Sn2, a les propriétés recherchées d'une absorptivité élevée et
d'une émissivité faible. L'expérience a montré que ces paramè-
tres ont généralement les valeurs suivantes Absorptivité: 85 à 95 % Emissivité 10 à 20 % Les valeurs de l'absorptivité et de l'émissivité pour tout échantillon particulier de matériau dépendent des qualités de surface de l'acier constituant la base et des
conditions de la fabrication. on comprendra que plus la fini-
tion de la base d'acier est lisse et brillante, plus l'émissi-
vité de l'échantillon est faible.
On peut utiliser divers traitements chimiques et phy-
siques pour augmenter l'absorptivité, et ceci de façon en soi connue. Une caractéristique particulière de la présente invention consiste dans le fait qu'on peut utiliser du fer-blanc du commerce pour la fabrication d'un collecteur d'énergie solaire, et ceci à bas prix du fait que le revêtement d'étain confère à la surface interne une résistance à la rouille et à la corrosion, alors qu'une surface collectrice est formée par un désétamage approprié de la surface externe en des emplacements désirés. La figure 1 représente une forme de réalisation préférée d'un collecteur solaire du type à feuille à revêtement sélectif
qui est constitué à partir de fer-blanc.
La figure 1 montre une partie d'un capteur solaire définissant une surface à bossages 20 définissant des
cavités 22 dans lesquelles sont logés des conduits de circu-
lation d'eau 24 définissant un trajet selon lequel passe
l'eau à chauffer.
La réalisation de la figure 2 est analogue à celle de la figure 1 sauf qu'ici les conduits 24 sont formés de
manière intégrante avec la surface 20.
Par l'invention, on peut réaliser des économies de fabrication du fait du coût relativement faible du fer-blanc
du commerce disponible sur le marché mondial.
Claims (13)
1. Revêtement sélectif pour dispositif ou appareil d'absorption de l'énergie solaire, caractérisé en ce qu'il
comprend un alliage de fer et d'étain.
2. Revêtement sélectif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage de fer et-d'étain comprend
un composé de formule empirique FeSn2.
3. Revêtement sélectif selon la revendication l ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend également un substrat
d'acier.
4. Revêtement sélectif selon l'une quelconque des
revendications précedéntes, caractérisé en ce qu'il comprend
du fer-blanc dont l'étain a été retiré.
5. Appareil de chauffage de fluide utilisant l'énergie
solaire, caractérisé en ce qu'il comprend une surface collec-
trice pourvue d'un revêtement sélectif selon l'une quel-
conque des revendications 1 à 4.
6. Appareil de chauffage de fluide utilisant l'énergie solaire et caractérisé en ce qu'étant fabriqué à partir de fer-blanc, au moins une partie de sa surface externe forme
un revêtement sélectif selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 4.
7. Appareil de chauffage selon la revendication 6,
caractérisé en ce qu'il comprend un collecteur solaire.
8. Appareil de chauffage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de chauffage
solaire qui en fait partie intégrante.
9. Procédé de fabrication d'un revetement sélectif en alliage de fer et d'étain caractérisé en ce qu'on retire l'étain d'au moins une partie de la surface d'un élément en fer-blanc.
10. Procédé de fabrication d'un appareil de chauffage de fluide utilisant l'énergie solaire, caractérisé en ce qu'il comprend les mesures consistant à:
fabriquer l'appareil de chauffage à partir de fer-
blanc; et à retirer l'étain d'au moins une partie de la surface
externe de l'appareil de chauffage.
11. Appareil de chauffage de fluide utilisant l'énergie
solaire, réalisé selon la revendication 10.
12. Appareil de chauffage de fluide utilisant l'énergie solaire, caractérisé en ce qu'il comprend une surface collectrice présentant un revêtement selon l'une quelconque
des revendications 1 à 4.
13. Appareil de-chauffage de fluide utilisant l'énergie solaire, caractérisé en ce qu'il est fabriqué à partir de fer-blanc et en ce qu'au moins une partie de sa surface
externe est traitée selon la revendication 9.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IL58368A IL58368A0 (en) | 1979-10-02 | 1979-10-02 | Selective solar absorbing coating and method for producing same |
Publications (2)
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| FR2466721B1 FR2466721B1 (fr) | 1983-03-25 |
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| FR8005095A Granted FR2466721A1 (fr) | 1979-10-02 | 1980-03-06 | Revetement destine a absorber l'energie solaire, son procede de fabrication, et appareil de chauffage comportant un tel revetement |
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| IL (1) | IL58368A0 (fr) |
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Citations (3)
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| GB814174A (en) * | 1955-08-23 | 1959-06-03 | Stahl & Walzwerke Rasselstein | Tin-coating process |
| FR2337320A1 (fr) * | 1976-01-05 | 1977-07-29 | Teknoterm Systems Ab | Collecteur d'energie solaire |
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1979
- 1979-10-02 IL IL58368A patent/IL58368A0/xx unknown
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1980
- 1980-01-24 NL NL8000445A patent/NL8000445A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-03-06 FR FR8005095A patent/FR2466721A1/fr active Granted
- 1980-09-29 JP JP13666680A patent/JPS5691156A/ja active Pending
- 1980-09-29 ZA ZA00806003A patent/ZA806003B/xx unknown
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- 1980-10-27 BE BE0/202605A patent/BE885891A/fr not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
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Also Published As
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| ZA806003B (en) | 1981-09-30 |
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| JPS5691156A (en) | 1981-07-23 |
| AU6308380A (en) | 1981-04-16 |
| IL58368A0 (en) | 1980-01-31 |
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