FR2468855A1 - Element de captage d'energie solaire et installation de captage d'energie solaire comprenant de tels elements - Google Patents
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Abstract
Élément de captage d'énergie solaire composé de deux demi-corps creux 2a, 2b moulés en verre ou en matière plastique, à la manière de moitiés de briques de verre creuses, et assemblés entre eux ou à une lame intermédiaire 7, par soudage ou collage. L'un 2b des demi-corps est muni de trous 5a, 5b et d'embouts 6a, 6b pour le raccordement à un circuit de fluide caloporteur. Ces éléments autoportants peuvent être montés directement en murs ou être encastrés dans des éléments de couverture ou des parois.
Description
La présente invention se rapporte à un élément de captage d'énergie solaire du type utilisant l'effet de serre, comprenant une enceinte dont la face exposée au rayonnement solaire est formée d'une lame sensiblement plane en un matériau transparent et dont la face opposée est constituée ou revêtue par un matériau absorbant le rayonnement solaire. L'invention se rapporte également à une installation de captage d'énergie solaire comprenant une pluralité de tels éléments.
Le captage d'énergie solaire par effet de serre est bien connu. Dans les capteurs basés sur ce principe, le rayonnement solaire incident traverse une lame de verre ou de matière plastique transmettant totalement le rayonnement solaire, formant une face de l'enceinte du capteur, pour venir chauffer un matériau absorbant, généralement noir, qui constitue la face opposée de ladite enceinte ou est rapporte sous la forme d'une couche sur ladite face opposée. Ce matériau absorbant, lorsqu'il est chauffé, émet à son tour un rayonnement, mais à des longueurs d'onde que la face exposée directement au rayonnement solaire ne transmet pas. Le rayonnement se trouve donc piégé dans cette enceinte, produisant dans cette dernière l'effet de serre précité.
Les capteurs connus utilisant l'effet de serre sont d'une structure composite relativement compliquée, donc d'un prix de revient élevé. Pour réduire le coût d'une installation de captage d'une superficie donnée, on a cherché jusqu'à présent à diminuer le plus possible le nombre des capteurs utilisés, en utilisant des capteurs de grande taille. Cependant, l'installation de tels capteurs de grande taille présente des difficultés et conduit à un aspect peu plaisant des surfaces dans ou sur lesquelles sont installés ces capteurs (toitures, murs, etc..).
La présente invention a pour objet un élément de captage d'énergie solaire de fabrication simple, donc d'un prix de revient faible, susceptible d'être réalisé dans des tailles très diverses et en particulier des tailles réduites de manière à pouvoir être parfaitement incorporé dans des toitures, des murs, etc..., sans en altérer l'aspect.
Dans l'élément de captage d'énergie solaire suivant l'invention, l'enceinte dans laquelle se produit l'effet de serre est délimitée par deux demi-corps creux ouverts, moulés en un matériau transparent, présentant chacun une face sensiblement plane comportant d'un côté un rebord périphérique lesdits deux demi-corps étant assemblés par leurs rebords périphériques suivant un plan de joint sensiblement parallèle auxdites deux faces planes, l'un desdits deux demi-corps étant muni de deux trous de passage et de deux embouts pour le raccordement d'un circuit de fluide caloporteur et sa face plane étant recouverte d'un matériau absorbant.
Les deux demi-corps creux qui sont avantageusement identiques peuvent être moulés en verre ou en matière plastique et être assemblés par soudage ou collage à l'aide d'une colle résistant aux rayons ultraviolets, par exemple une colle de silicone.
Le procédé de fabrication de l'élément de captage conforme à l'invention est donc similaire au procédé de fabrication de briques creuses en verre constituées de deux demibriques ouvertes, moulées, soudées ensemble. I1 suffit de munir l'un des deux demi-corps de deux trous de passage et deux embouts pour permettre -le raccordement de l'élément de captage à un circuit de fluide caloporteur et de revêtir la face plane de ce même demi-corps d'une couche d'un matériau absorbant, par exemple d'une couche de peinture noire.
Pour résuire les déperditions de -chaleur et améliorer le rendement de l'élément de captage conforme à l'invention, il est avantageux que les deux demi-corps creux soient assemblés, non pas directement entre eux, mais par l'intermédiaire d'une lame plane réalisée à partir du meme matériau que les deux demi-corps et revêtue sur une face d'un matériau absorbant.
Dans ce cas, l'espace fermé compris entre ladite lame intermédiaire et le demi-corps formant la face exposée au rayonnement solaire est rempli d'air ou est mis sous vide, et le fluide caloporteur traverse uniquement l'autre espace délimite par la lame intermédiaire et l'autre demi-corps pourvu de trous de passage et d'embouts de raccordement.
Les éléments de captage d'énergie solaire suivant les deux variantes précédentes peuvent, soit être encastrés, par exemple dans des parois horizontales ou verticales, ou dans des éléments de couverture comme des tuiles, soit être uti lisés à la manière de briques directement pour le-montage de parois horizontales ou verticales en étant assembles par exemple à l'aide de joints en béton armé.
Le dessin annexé représente schématiquement deux exemples de réalisation illustratifs et non limitatifs d'un élément de captage d'énergie solaire conforme à l'invention; sur ce dessin
la fig. l est une coupe d'un élément de captage formé de deux demi-corps assemblés avec une lame intermédiaire;
la fig. 2 représente un élément de captage d'énergie solaire forme par assemblage direct de deux demi-corps.
la fig. l est une coupe d'un élément de captage formé de deux demi-corps assemblés avec une lame intermédiaire;
la fig. 2 représente un élément de captage d'énergie solaire forme par assemblage direct de deux demi-corps.
L'élément de captage d'énergie solaire 1 illustré par la fig. l est composé de deux demi-corps 2a, 2b identiques, moulés par exemple en verre. Chaque demi-corps 2a, 2b présente la forme d'une moitié d'une brique de verre creuse, avec une face 3a, 3b sensiblement plane et un rebord circonférentiel 4a, 4b de faible hauteur. Le demi-corps 2b comporte, dans sa face plane 3b, deux trous de passage 5a, 5b et deux embouts extérieurs 6a, 6b alignés avec lesdits trous et servant au raccordement d'un circuit de fluide caloporteur non repre- sente.Les deux trous et embouts 5a, 6a et 5b, 6b sont avantageusement disposés au voisinage de deux extrémités opposes de l'élément 1. Cependant la disposition de ces trous et embouts peut également être différente en fonction de la forme de l1élément l et de la position de montage de ce dernier.
Entre les deux demi-corps 2a et 2b est intercalée une lame de verre 7 sensiblement plane assemblée en 8a, 8b par collage ou soudage aux rebords 4a, 4b des deux demi-corps 2a, 2b. La lame 7 délimite ainsi, avec le demi-corps 2a, un espace 9 fermé, rempli d'air ou mis sous vide, et avec le demi-corps 2b un espace 10 susceptible d'être parcouru par un fluide caloporteur dont le circuit est raccordé aux deux embouts 6a, 6b.
La face plane 3a du demi-corps 2a est exposée au rayonnement solaire S. La face de la lame 7 tourne vers la face 3a du demi-corps 2a (ou la face opposée de la lame 7) est recouverte d'une couche il de peinture noire ou--d'un autre matériau absorbant. La face 3b du demi-corps 2b peut également être recouverte extérieurement (ou intérieurement) d'une couche 12 de peinture noire ou d'un matériau absorbant analogue.
Sur la fig. 1, on reconnaît que les éléments de captage d'énergie solaire 1 qui peuvent avoir par exemple, en plan, une forme carrée ou rectangulaire et sont autoportants, se prêtent au montage direct en parois horizontales ou verticales, les différents éléments 1 étant assemblés, comme les briques de verre creuses connues, par un joint de belon 13 renfermant de préférence des armatures métalliques 14.
L'élément de captage d'énergie solaire 15 représenté sur la fig. 2 est formé, tout comme l'élément 1 de la fig. 1, de deux demi-corps 2a, 2b moulés, par exemple en verre, présentant respectivement une face plane 3a, 3b et un rebord périphérique 4a, 4b. Le demi-corps 2b présente deux trous de passage 5a, 5b et deux embouts de raccordement 6a, 6b. La face 3b du demi-corps 2b est recouverte d'une couche de peinture noire 12.
Au lieu d'être assemblés l'un à l'autre avec une lame intermédiaire comme dans l'exemple de la fig. 1, les deux demi-corps 2a, 2b sont ici assemblés directement par leurs rebords 4a, 4b, en 16, par collage ou soudage 16. Les deux demi-corps 2a, 2b -délimitent ainsi entre eux un espace unique 17 susceptible d'être traversé par un fluide caloporteur.
L'élément 15 est destiné à être encastré dans un élément de couverture ou une paroi. A cet effet, le demi-corps 2a comporte autour de sa face plane une bordure périphérique 18 qui, lors de l'encastrement de l'élément 15, vient s'appuyer sur l'élément de couverture 19. Cet élément de couverture 19 peut être par exemple une tuile évidée pour recevoir l'élément 15, ou un élément de plus grande étendue, par exemple un élément de couverture en tôle. On reconnaît que l'élément 15 n'altère pratiquement pas l'aspect d'ensemble de la couverture ou de la paroi dans lequel il est encastré.
Au lieu d'être assemblé à partir de demi-corps en verre, l'élément de captage d'énergie solaire 1 ou 15 peut également être assemblé à partir de demi-corps moulés en matière plastique. Dans ce cas, la lame 7, de l'élément 1 au lieu d'être en verre, est également en matière plastique. L'assemblage s'effectue alors avantageusement à l'aide d'une colle résistant aux rayons ultraviolets, de préférence une colle de silicone.
Les embouts 6a, 6b peuvent également être constitués, soit par du verre, soit par une matière plastique résistant aux rayons ultraviolets.
Il convient également de remarquer que le montage autoportant en parois, avec joints de béton armé 13, 14, repre- senté pour l'élément 1, peut être utilisé également pour l'élément 15, de même que l'élément 1 peut être muni d'une bordure périphérique 18 en vue de son montage encastré. Bien entendu, d'autres modes de montage et d'installation sont également concevables pour l'élément de captage d'énergie solaire conforme à l'invention.
Claims (8)
1. Elément de captage d'énergie solaire du type utilisant l'effet de serre, comprenant une enceinte dont la face exposée au rayonnement solaire est formée d'une lame sensiblement plane en un matériau transparent et dont la face oppose est constituée ou revêtue par un matériau absorbant le rayonnement solaire, caractérisé par le fait que ladite enceinte est délimitée par deux demi-corps creux ouverts, moulés en un matériau transparent, présentant chacun une face sensiblement plane comportant d'un côté un rebord périphérique, lesdits deux demi-corps étant assemblés par leurs rebords périphériques suivant un plan de joint sensiblement parallèle auxdites deux faces planes, l'un desdits deux demi-corps étant muni de deux trous de passage et de deux embouts pour le raccordement d'un circuit de fluide caloporteur et sa face plane étant recouverte d'un matériau absorbant.
2. Elément suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits deux demi-corps creux sont identiques.
3. Elément suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que lesdits deux corps creux sont moulés en verre.
4. Elément suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que lesdits deux demi-corps creux sont moulés en matière plastique.
5. Elément suivant l'-une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits deux demicorps creux sont assemblés par l'intermédiaire d'une lame du même matériau que les demi-corps creux, divisant ladite enceinte en deux parallèlement à la face exposée au rayonnement solaire et recouverte d'une couche de matériau absorbant sur l'une de ses faces.
6. Elément suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits deux demicorps creux sont assemblés entre eux ou à ladite lame inter médiaire par soudage ou par collage à l'aide d'une colle résistant aux rayons ultraviolets, notamment une colle de silicone.
7. Installation de captage d'énergie solaire comprenant des éléments suivant l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisée par le fait que lesdits éléments sont montés en parois verticales ou horizontales, à la manière de briques, avec des joints en béton armé.
8. Installation de captage d'énergie solaire comprenant des éléments suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que lesdits éléments, pourvus d'une bordure périphérique sur la face expose au rayonnement solaire, sont encastrés dans des éléinents de couverture ou dans des parois horizontales ou verticales.
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