FR2476806A1

FR2476806A1 - Maison solaire a captage et chauffage d'ambiance a air

Info

Publication number: FR2476806A1
Application number: FR8004142A
Authority: FR
Inventors: Pierre Lavigne; Jacques Renouf
Original assignee: STUDELEC ETU INSTALLA GLES IND
Current assignee: STUDELEC ETU INSTALLA GLES IND
Priority date: 1980-02-25
Filing date: 1980-02-25
Publication date: 1981-08-28

Abstract

L'INVENTION EST RELATIVE A UN DISPOSITIF DE CHAUFFAGE SOLAIRE PAR CAPTEUR SOLAIRE A AIR PLACE EN TOITURE OU FACADE. LA MAISON COMPORTE UN OU PLUSIEURS PUITS CENTRAUX DE DISTRIBUTION D'AIR CHAUD DANS LES DIFFERENTES PIECES, CES PUITS CENTRAUX COMMUNIQUANT PAR LEUR PARTIR SUPERIEURE AVEC LA SORTIE DU CAPTEUR 30 PLACE EN TOITURE. UN ACCUMULATEUR EST DISPOSE AU NIVEAU BAS ET UN VENTILATEUR ASSURE LA CIRCULATION DE L'AIR PENDANT LA PERIODE DE CAPTAGE ET CHAUFFAGE SIMULTANE. EN PERIODE DE CHAUFFAGE SANS CAPTAGE, L'AIR CHAUFFE DANS L'ACCUMULATEUR 28 CIRCULE PAR LE PUITS CENTRAL PAR THERMOSIPHON. L'EAU CHAUDE SANITAIRE EST CHAUFFEE PAR UN ECHANGEUR DE CHALEUR PLACE A LA SORTIE DU CAPTEUR A AIR. LE DISPOSITIF PERMET UNE VENTILATION NATURELLE DE LA TOITURE ET DE L'HABITAT ET TOUT TYPE DE CHAUFFAGE D'APPOINT, NOTAMMENT UN CHAUFFAGE PAR POMPE A CHALEUR AIR-AIR.

Description

Maison solaire à captage et chauffage d'ambiance à air.

L'invention est relative à un dispositif de chauffage d'ambiance solaire d'un bâtiment par capteur solaire à air placé en toiture.

Les avantages des capteurs à air, notamment pour le chauffage à air d'habitations sont bien connus, notamment leur simplicité d'installation et de construction, et l'absence de tout liquide craignant le gel ou susceptible de provoquer des fuites et corrosions. Leur inertie très faible permet de bénéficier des intermittences d'ensoleillement. Les dispositifs connus ne donnent pas entière satisfaction, soit qu'ils imposent des contraintes économiques ou architecturales, soit qu'ils s'opposent à une généralisation et à une adaptation à différents types de maisons.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un dispositif de chauffage simple et fiable facilement adaptable à différentes structures.

Le dispositif de chauffage d'ambiance solaire selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend - au moins un puits central ou colonne de circulation et de répartition de l'air chaud, disposé à l'intérieur du bâtiment et auquel sont raccordées des prises de diffusion d'air dans les différents locaux du bâtiment, - un accumulateur de stockage de chaleur disposé à un niveau inférieur du bâtiment, - une canalisation de circulation d'air chaud reliant le sommet du puits central à la sortie du capteur, - et un moyen de circulation forcée de l'air pour faire circuler l'air chaud sortant du capteur dans ledit puits cen- tral en direction du bas du bâtiment pendant la période de chauffage et de captage solaire.

Tous les locaux ou pièces de la maison s'articulent autour d'un ou plusieurs noyaux centraux formés par le ou les puits centraux qui véhiculent et distribuent toute lténer- gie thermique. Le ou les puits centraux peuvent être directement prolongés au niveau inférieur par un ou plusieurs éléments d'accumulation autour desquels s'organisent les locaux du niveau inférieur. Le même système peut être superposé pour être reproduit sur plusieurs niveaux. Le capteur plan à air placé en toiture est particulièrement simple et fiable et il assure en meme temps et avantageusement de la manière décrite ci-dessous la fonction d'étanchéité du toit.

Le surcoût dû au chauffage solaire est faible et l'architecture de la maison n'est pas dégradée par les éléments de captage. Durant les périodes de captage solaire, l'air chaud sortant des capteurs est mis en circulation par des ventilateurs alimentant le ou les puits centraux et les différentes prises dé diffusion d'air chaud. Ces ventilateurs ne fonctionnent que durant les périodes de captage solaire, c'est-à-dire de jour et leur bruit n'est donc nullement gênant, en particulier la nuit.

La base du ou des puits centraux communique avec l'accumulateur disposé au niveau bas, de manière à le chauffer par l'air chaud s'échappant de la base du puits durant les périodes de captage solaire. La restitution de la chaleur stockée s'effectue par une circulation d'air par thermosiphon par le ou les puits centraux et les prises de diffusion dtair. L'utilisation des mêmes gaines de transfert et de distribution de chaleur pendant le captage solaire et pendant le chauffage sans captage simplifie l'installation et permet une économie de matériaux. Les bouches de diffusion d'air sont equipées de régulateurs de débit à commande thermostatique avec bulbe placé en ambiance pour assurer une gestion globale de la distribution de chaleur.Le chauffage d'appoint fait usage des mêmes gaines et bouches de diffusion d'air chaud et comprend un échangeur de chaleur disposé à la base du ou des puits centraux, ou tout type d'appareil de chauffage indépendant. Tous les types de chauffage d'appoint peuvent être utilisés, notamment les chauffages à combustion ou les chauffages électriques par résistance ou par pompe à chaleur. La récupération des chaleurs de fumée des chauffages par combustion peut être réalisée en utilisant le ou les puits centraux pour faire passer le conduit de la cheminée. Pour assurer une répartition optimale de l'énergie solaire captée, entre les besoins de chauffage d'ambiance et l'eau chaude sanitaire en fonction des saisons, il est important d'utiliser un captage unique, l'eau étant chauffée par un échangeur de chaleur disposé à la sortie du capteur solaire à air.Le ballon de stockage d'eau chaude est avantageusement disposé dans les combles pour permettre une circulation par convection naturelle de l'eau chaude de échangeur vers le ballon de stockage, ou l'utilisation d'un système à tube de chaleur ou caloduc, avec retour des condensat par gravité.

L'installation comporte bien entendu des clapets et des volets de régulation permettant d'une part: en été : - la mise hors circuit du chauffage de la maison
et du ventilateur,
- le contrôle de la circulation d'air naturelle
par thermosiphon dans le capteur,
- la production d'eau chaude sanitaire
- la ventilation naturelle de la maison, par mise
en dépression fonction de l'ensoleillement, et d'autre part, en hiver, la ventilation naturelle de la sous-toiture la nuit ainsi que son isolement du circuit de chauffage et la protection antigel de l'échangeur d'eau chaude sanitaire.

Afin de ne pas multiplier les surfaces d'échange thermique le stockage de chaleur dans l'accumulateur au niveau le plus bas remplit le rôle de convecteur de distribution et assure sa propre absorption de chaleur. Cet accumulateur est réalisé selon l'invention en composants de grand rapport surface / volume. I1 est constitué par un empilage
de récipients auto-portants contenant un liquide (par exemple de l'eau), ou un produit accumulant Se la chaleur la
tente, des passages de l'air étant ménagés entre les diffé
rents récipients, par exemple en prévoyant sur chaque réci
pient des collets formant entretoise, ou au moyen d'autres
types d'entretoises. La grande division de l'accumulateur
en récipients élémentaires permet de conserver une stratifi
cation thermique permettant un bon usage de la chaleur cap être.

Le système conçu pour un chauffage par distribution d'air
chaud peut être adapté à une distribution de chaleur par
eau à faible température. I1 suffit à cet eff-et de supprimer les bouches de diffusion d'air prévues dans le-puits
central et de disposer au niveau le plus bas un échangeur
de chaleur air - eau pour le chauffage d'eau circulant dans des connecteurs ou des canalisations disposés dans les dif-
férentes pièces.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention res
sortiront plus clairement de la description qui va suivre
de différents modes de mise en oeuvre de l'invention, don
nés à-titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels
la figure 1 est une vue schématique et en coupe d'un dispo
sitif de chauffage selon l'invention, représenté pendant la
période de captage et simultanément de chauffage;
la figure 2 est une vue identique à celle de la figure 1, montrant le disp-ositif en période de chauffage sans captage;
la figure 3 montre le dispositif selon les figures 1 et 2,
en période d'été pour le seul chauffage d'eau sanitaire,
ainsi que la ventilation naturelle de la maison;
la figure 4 illustre une variante de réalisation utilisant
une pompe à chaleur;; la figure 5 illustre une autre variante de réalisation à chauffagevpar distribution d'eau; la figure 6 est une vue schématique en perspective d'un accumulateur à récipients empilés, selon l'invention.

Sur les figures, une maison, désignée par le repère général 10, comporte plusieurs pièces ou chambres dont seules trois, repérées par les numéros 12, 14, 16, sont représentées. Les pièces sont disposées en un ou plusieurs niveaux autour d'un puits central 18 constituant une canalisation verticale de circulation d'air, s'étendant sur toute la hauteur de la maison. La maison 10 comporte un toit 20 et sous les combles un local 22 recevant un ballon de stockage 24 de l'eau chaude sanitaire. Un local 26, situé en partie basse (sous-sol ou niveau inférieur), reçoit un accumulateur de chaleur, désigné par le repère général 28 et d'autres accessoires pour le chauffage d'ambiance de la maison.

Un capteur solaire plan à air 30 compose, selon les capacités de chauffe requises, la totalité ou une portion de la toiture 20 et/ou de la façade. Le capteur solaire 30 constitue un canal 32 de circulation d'air, s'étendant sur le versant du toit 20 ou de la façade, et dont la sortie 34 communique par une gaine 36 avec le sommet du puits central 18.

L'entrée 38 du canal 32 communique par une canalisation 40 avec un distributeur 42. Une cloison 44 subdivise le local 26 en deux parties, l'une constituée par l'accumulateur 28 et l'autre 46 formant un collecteur d'air. La base du puits central 18 communique avec le sommet de l'accumulateur 28, la partie basse de ce dernier communiquant avec le collecteur 46. Un ventilateur 52 aspire l'air dans le collecteur 46 et le refoule par le distributeur 42 dans la canalisation 40. Un jeu de clapets 48, 54 du distributeur 42 permet de mettre la canalisation 40 en communication directe, soit avec une bouche de prise d'air extérieur 50 par ouverture du clapet 48, soit avec le collecteur 46 par ouverture du clapet 54. Dans chaque pièce 12, 14, 16 est disposée une bouche de diffusion d'air 56, qui fait communiquer la partie haute de la pièce avec le puits 18.Chaque bouche de diffusion 56 comporte un clapet avantageusement commandé automatiquement par un thermostat d'ambiance 58, qui module l'entrée d'air chaud dans la pièce en fonction de la température de cette dernière. La base des pièces 12, 14, 16 communique avec le collecteur 46, soit par des canalisations 60, représentées en trait discontinu sur les figures, soit par des passages dans les portes.

Avant de décrire en détail l'installation, il est utile d'en indiquer le fonctionnement général. La figure 1 illustre le fonctionnement en saison de chauffe par captage solaire. Le ventilateur 52 en marche fait circuler l'air prélevé dans le collecteur 46 par la canalisation 40, le capteur 30, la canalisation 36 et le puits central 18. Les clapets 48 et 54 du distributeur 42 sont fermés pour canaliser l'air vers la gaine 40 via le ventilateur 52. L'air chauffé dans le capteur 30 pénètre si nécessaire par les bouches de diffusion 56 dans-les pièces 12, 14, 16 pour assurer le chauffage d'ambiance. Le surplus d'air chaud circulant dans le puits central 18 traverse l'accumulateur 28 ayant de revenir dans le collecteur 46, qui capte également l'air s'échappant par le retour 60 des différentes pièces 12, 14, 16.La circulation de l'air est représentée par les flèches sur la figure 1. La répartition de l'air chaud entre le chauffage direct des pièces et le stockage de chaleur s'effectue automatiquement par la régulation des clapets des bouches de diffusion 56. I1 est à noter que la disposition du capteur 30 en toiture ne permet pas d'assurer une circulation d'air par thermosiphon et nécessite le fonctionnement du ventilateur 52 pour assurer une circulation forcée de l'air en circuit fermé, mais le même principe peut être utilisé avec thermosiphon, si, grâce à un terrain en pente, le captage peut être disposé sous le niveau de l'accumulateur de chaleur.La température de l'air chaud à la sortie du capteur 30 est fonction de l'enso- leillement et du débit d'air dans le capteur 30, ce dernier pouvant être réglé par variation du débit de refoulement du ventilateur 52, par exemple en fonction de la température de la sortie du capteur 30 mesurée par une sonde de température 62. Les bruits de soufflage du ventilateur 52 ne sont pas gênants de jour.

L'inertie du système est très faible pour obtenir un rendement maximum lors des intermittences d'ensoleillement. La maison 10 comporte bien entendu une isolation thermique appropriée et une orientation assurant un captage passif solaire maximal.

Le fonctionnement du chauffage sans captage, notamment de nuit ou en période d'absence de soleil est illustré par la figure 2. Le ventilateur 52 est arrêté et la- circulation d'air s'effectue par thermosiphon en prélevant la chaleur stockée dans l'accumulateur 28. L'air sortant de l'accumulateur 28 circule en circuit fermé par le puits 18, les bouches de diffusion 56, les pièces 12, 14, 16, le retour 60 et le collecteur 46 avant de retourner dans l'accumulateur 28 pour se réchauffer. Cette circulation est indiquée par les flèches sur la figure 2. I1 est facile de voir que les gaines de transfert de chaleur de captage vers le stockage et de distribution de chaleur dans les pièces ainsi que les retours d'air sont les mêmes, ce qui simplifie l'ensemble de l'installation.

En outre, durant la période de captage, les récipients supérieurs de l'accumulateur sont chauffés en premier et stockent donc la chaleur à une température supérieure à celle des récipients inférieurs. En période de chauffage sans captage, la circulation d'air est inversée dans l'ac- cumulateur, et l'air en sort en se réchauffant en dernier sur les récipients les plus chauds, ce qui permet d'obtenir de l'air chaud-même si la charge de l'accumulateur a été insuffisante.

Les systèmes de captage solaire sont généralement insuffi
sants pour assurer le chauffage complet pendant les pério
des d'hiver à faible ensoleillement, et le dispositif selon l'invention se prête à une utilisation aisée de tout type
de chauffage d'appoint. Sur les figures, on a représenté à
titre d'exemple une- cheminée 64 à feu ouvert de chauffage
de la pièce 12. Le conduit 66 d'évacuation des fumées de la
cheminée 64 s'étend dans le puits 18 pour permettre une ré-
cupération des chaleurs de fumée et un chauffage des autres
pièces par circulation de l'air réchauffé dans le puits 18.

Un autre chauffage d'appoint peut comporter un échangeur 68
disposé à la base du puits central 18. Cet échangeur peut
être une simple résistance électrique ou un radiateur ali
menté par un fourneau bouilleur ou chaudière, ou tout autre
type de générateur de chaleur permettant un chauffage de
l'air circulant dans le puits 18. On comprend que la distri
bution et la régulation de chauffage sont les mêmes pour le
chauffage solaire et le chauffage d'appoint de façon à évi
ter tout surcoût d'installation.

Le chauffage de l'eau sanitaire se prêtebien à l'énergie solaire et la maison 10 est équipée d'un système de chauffage utilisant la même technique de capteur à air pour le chauffage de l'eau sanitaire. On évite ainsi l'utilisation de capteurs à air et de capteurs à eau risquant de provoquer des problèmes d'étanchéité ou d'assemblage de capteurs différents. De plus, toute la surface de captage est disponible pour l'eau chaude sanitaire durant la période hors chauffage. Ce fonctionnement est illustré par la figure 3. Dans la canalisation 36, à la sortie du capteur 30, est inséré un échangeur de chaleur 70, dont l'entrée du circuit secondaire de circulation d'eau communique par une canalisation avec la base du ballon de stockage 24, la sortie de l'échangeur 70 communiquant avec le sommet du ballon 24, ce dernier étant disposé à un niveau supérieur pour permettre une circulation d'eau par thermosiphon. L'échangeur de chaleur 70 peut être relié au ballon 24 par des caloducs.Le ballon 24 est alimenté en eau froide de la ville par une canalisation 72, la distribution d'eau chaude sanitaire s'effectuant de la manière usuelle par une canalisation 74 raccordée à la partie supérieure du ballon 24. I1 est clair qu'en période de captage durant la saison de chauffe l'air chaud sortant du capteur 30 réchauffe l'eau circulant dans l'échangeur 70, la température de cette eau étant fonction de celle de l'air régulée de la manière décrite ci-dessus par la vitesse du ventilateur 52. Durant la saison hors-chauffe, l'air, pris à l'extérieur et chauffé par le toit capteur, circule par thermosiphon à travers l'échangeur 70 pour chauffer l'eau chaude sanitaire avant de sortir par la bouche de rejet d'air 78, située en façade. La température de l'air est autorégulée par l'effet de thermosiphon entre le canal du capteur et l'extérieur.Le ballon de stockage 24 peut bien entendu comporter tout dispositif de chauffage d'appoint, notamment à résistance électrique, mais il est plus raisonnable que celui-ci s'effectue dans un autre ballon en série.

En période de chauffage sans captage, suivant figure 2, il est important d'assurer la ventilation de la toiture afin d'éviter tout condensation et selon l'invention, un clapet 76, disposé dans la canalisation 36 en amont de l'échangeur 70, peut en position fermé obturer le passage vers le puits 18 et dévier l'air sortant du capteur 30 vers une bouche de rejet d'air 78 disposée en façade. En ouvrant le clapet 48 du distributeur 42 mettant en communication la canalisation 40 avec la prise d'air extérieur 50, on crée une circulation d'air par thermosiphon à travers la canalisation 40, le capteur 30 et la canalisation 36 vers la bouche de rejet 78. La toiture est ainsi ventilée automatiquement en utilisant les éléments et canalisations de captage. Le clapet 76 peut être à commande manuelle ou de préférence automatique, de manière à se fermer dès la fin de période de captage.

Le déneigeage des capteurs 30 par fusion du film d'adhérence de la neige peut être réalisé par une circulation d'air dans le canal 32, cet air étant prélevé, soit à lex- térieur par la bouche 50 lorsque la température ambiante est supérieure à 00, soit dans le collecteur 46 ou l'accumulateur 28.

En période d'été, comme illustré à la figure 3, le chauffage d'ambiance est arrêté en fermant un clapet 80 disposé dans la canalisation 36 en aval de l'échangeur 70, de manière à arrêter la circulation d'air chaud provenant du capteur 30 vers le puits 18. En position fermée du clapet 80 l'air chaud est dérivé après passage dans l'échangeur 70 vers la bouche de rejet d'air 78 en façade. Le clapet 48 est ouvert et la circulation d'air à travers le capteur 30 permet un chauffage de l'eau sanitaire de la manière décrite ci-dessus. L'installation comporte avantageusement une prise d'air extérieur 82 disposée en façade nord et communiquant avec les pièces 12, 14 et 16.Par ouverture du clapet 54 on met en communication, le collecteur 46 avec la canalisation 40 et par convection naturelle, du au chauffage dans le capteur 30, l'air est extrait des pièces 12, 14, 16 et rempla cé par de l'air frais entrant par la prise 82. On assure ainsi une ventilation des locaux en été sans aucun élément additionnel. L'efficacité de cette ventilation croit avec l'ensoleillement. A noter que l'entrée d'air de ventilation peut également se faire par ouverture des fenêtres des pièces 12, 14 et 16.

La cuisine et les locaux sanitaires sont avantageusement équipés d'un dispositif de ventilation mécanique contrôlé (non représenté)~ et le système d'évacuation de l'air vicié est équipé d'un échangeur statique de récupération de chaleur réchauffant l'air frais pénétrant par une canalisation (non représentée) dans le collecteur 46 (flèche 84).

L'appoint de chauffage peut être fourni, selon une variante de réalisation, illustrée par la figure 4, par une pompe à chaleur air - air 58. Le condenseur 86 de la pompe à chaleur 88 est disposé sur un circuit dérivé 90 de l'accumula teur 28 et un ventilateur 92 assure la circulation forcée de l'air chauffé par le condenseur 86 dans le circuit dérivé 90 pour amener par le puits central 18 l'air chaud dans les pièces 12, 14, 16 ou pour rechauffer l'accumulateur si tout l'air chaud n'est pas nécessaire aux pièces. Selon un point important de l'invention, l'évaporateur 94 de la pompe à chaleur 88 est placé sur le circuit de sortie d'air du capteur 30 vers la bouche de rejet 78.Les clapets 48, 76 sont placés dans la position de ventilation de la toiture de la manière décrite ci-dessus, et l'air préchauffé en toiture grâce au rayonnement diffus et malgré l'absence du soleil permet d'éviter les inconvénients classiques, notamment de givrage de l'évaporateur 94. Un ventilateur 96 est avantageusement disposé dans le trajet de circulation d'air pour accroc'trie cette circulation lorsque la circulation par convection naturelle est insuffisante. L'installation comporte bien entendu des dispositifs de mesure et de régulation permettant un contrôle des commandes automatiques, notamment des sondes de température 98, 1O0, disposées à la base et au sommet de l'accumulateur 28 et 62, au sommet du capteur 30.

I1 ressort de l'exposé précédent que le système de chauffage selon l'invention est particulièrement simple et facilement adaptable à différents types de maisons ou de c-onditions de chauffage. A titre d'exemple, la figure 5 illustre une adaptation du système à un chauffage des locaux -12, 14, 16 par un chauffage central à eau à basse température.

Les mêmes numéros de référence désignent sur les différentes figures les éléments semblables ou identiques. Dans le système de chauffage par eau on conserve le capteur à air 3Q et le puits central 18, mais en supprimant les bouches de diffusion 56. L'ensemble de l'air chaud traverse un échangeur 102, placé dans le local au niveau inférieur 26 avant d'etre aspiré par le ventilateur 52 et renvoyé en circulation fermée dans le capteur 30 de la manière indiquée par les flèches sur la figure. L'échangeur 102 chauffe l'eau stockée dans des ballons 104 à basse température. Des con vecteurs 106 à eau chaude sont raccordés par des canalisations aux ballons de stockage 104, la circulation d'eau s'effectuant par thermosiphon ou par un circulateur de la manière usuelle dans les chauffages centraux à eau.Un dispositif de chauffage d'appoint 108 de l'eau du chauffage central peut être branché en série des ballons de stockage 104 d'une manière bien connue en soi.

Cette solution évite toute critique des chauffages par circulation d'air, notamment de courants d'air injustifiés.

L'invention porte bien entendu sur la combinaison des éléments précités, notamment sur la combinaison du système de captage solaire par air, du système de distribution et de l'accumulateur.

Un élément important du dispositif de chauffage d'ambiance est l'accumulateur 28, qui doit être réalisé à partir de composants présentant un grand rapport surface/volume La figure 6 illustre un mode de mise en oeuvre préféré de l'accumulateur 28, constitué par un empilage de récipients 132 de forme tubulaire. Chaque récipient 132 présente des fonds en forme de plaque hexagonale 134 ayant un pourtour en saillie de la partie tubulaire. Les fonds 134 permettent un empilage en ménageant entre les parties tubulaires des espaces de circulation de l'air facilitant l'échange thermique entre l'air et un liquide contenu dans les éléments 132. Le liquide peut être de l'eau, qui s'échauffe au contact de l'air pendant la période de stockage et restitue cette chaleur par la suite en période de chauffage par convection. Les éléments 132 peuvent être en tout matériau approprié, notamment en matière plastique ou métallique et ils peuvent être scellés d'une manière étanche ou présenter des orifices de remplissage obturés par des bouchons. I1 est clair que ces récipients peuvent contenir un fluide à stockage par changement d'état, de manière à faire usage de la chaleur latente pour le stockage de la chaleur. La forme hexagonale des fonds 134 permet de créer automatiquement des parois latérales de canalisation de l'air circulant dans l'accumulateur, mais il est clair que le pourtour des fonds pourrait présenter un contour différent, l'étanchéité étant alors assurée par un revêtement ou une paroi additionnelle juxtaposée.Une série d'éléments 132 peuvent être superposés et/ou disposés en plusieurs rangs selon les capacités de stockage recherchées
L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux modes de mise en oeuvre décrits et représentés aux dessins annexés, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences, notamment à celle dans laquelle certains des éléments décrits ci-dessus ne seraient pas utilisés.

ZENDE DES SCIAS

circulation d'air 10 - Maison 12 - Pièce 14 - Pièce 15 - Retour général de l'air recyclé 16 - Pièce 18 - Puits central d'air 20 - Toiture 22 - Local en comble 24 - Ballon de stockage eau chaude sanitaire 26 - Local accumulateur/convecteur général 28 - Accumulateur de chaleur 30 - Capteur solaire 32 - Canal d'air sous absorbeur 34 - Sortie d'air capteur 36 - Gaine 38 - Entrée d'air capteur 40 - Canalisation d'amenée d'air à entrée capteur 42 - Distribution d'air 44 - Cloison dans local accumulateur 46 - Collecteur d'air 48 - Clapet automatique (captage/ventilation toiture) 50 - Prise air extérieur 52 - Ventilateur de pulsion à vitesse variable (période de captage)
54 - Clapet manuel été/hiver
56 - Bouche de diffusion d'air modulante commandée par thermostat d'ambiance
58 - Thermostat d'ambiance
60 - Retour général de l'air recyclé
62 - Sonde de température d'air sortie capteur
64 - Cheminée feu ouvert
66 - Conduit cheminée
68 - Echangeur de chauffage d'appoint (énergies diverses)
70 - Echangeur air/eau de ville (production eau chaude sanitaire)
72 - Alimentation eau froide
74 - Distribution d'eau chaude sanitaire
76 - Clapet automatique (captage/ventilation toiture)
78 - Grille de rejet d'air en façade
80 - Clapet manuel été/hiver
82 - Aération été
84 - Arrivée air neuf (provenant de l'économiseur VMC)
86 - Evaporateur (fig. 4)
88 - Pompe à chaleur
90 - Circuit dérivé de l'accumulateur 28
92 - Ventilateur
94 - Condenseur
96 - Ventilateur
98 - Sonde de température sur élément bas de stockage et convection 100 - Sonde de température sur élément haut de stockage et convection 102 - Echangeur air/eau de chauffage 104 - Stockage eau chaude de chauffage 106 - Convecteur de chauffage à eau chaude (basse température) avec cheminée
de tirage naturel 108 - Chauffage d'appoint (énergies diverses) 132 - Eléments de stockage et de convection 134 - Fond de récipient 132.

Claims

Revendications

1. Dispositif de chauffage d'ambiance solaire d'un bâtiment (10) par capteur (30) solaire à air placé en toiture ou façade, caractérisé par le fait qu'il comprend - au moins un puits central (18) ou colonne de circulation et de répartition de l'air chaud, disposé à l'intérieur du bâtiment et auquel sont raccordées des prises (56) de diffusion d'air dans les différents locaux (12, 14, 16) du bâtiment (10), - un accumulateur (28) de stockage de chaleur disposé à un niveau inférieur du bâtiment, - une canalisation (36) de circulation d'air chaud reliant le sommet (34) du puits central (18) à la sortie du capteur (30), - et un moyen (52) de circulation forcée de l'air pour faire circuler l'air chaud sortant du capteur (30) via ledit puits central (18) en direction du bas du bâtiment pendant la période de chauffage et de captage solaire.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la base du puits central (18) est reliée par une canalisation de circulation d'air au sommet dudit accumulateur (28), disposé à un niveau inférieur, pour chauffer l'accumulateur par l'air chaud sortant de la base du puits en période de captage solaire et pour permettre une restitution de la chaleur stockée, par une circulation d'air par thermosiphon dudit accumulateur (28) dans ledit puits (18) vers le haut en période de chauffage sans captage.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par un collecteur (46) faisant communiquer la base dudit accumulateur (28) avec l'entrée du capteur solaire (30) pour permettre une circulation en circuit fermé de l'air à travers le capteur (30), le puits (18) et l'accumulateur (28) en période de chauffage par captage solaire.

4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par au moins un circuit de retour d'air faisant communiquer le ou les locaux 12, 14, 16 du bâtiment avec le collecteur (46).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé par un échangeur de chaleur (70) aireau ou air - caloducs, disposé à la sortie du capteur solaire (30) pour être chauffé par l'air chaud sortant du capteur et dont le circuit d'eau ou les caloducs sont raccordés à un ballon de stockage (24) d'eau chaude unitaire disposé à un niveau supérieur pour permettre une circulation par thermosiphon ou un retour des condensats des caloducs par gravité.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites prises (56) de diffusion d'air sont équipées de régulateurs de débit à commande thermostatique (58) d'ambiance.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un échangeur (66, 68) de chauffage d'appoint disposé dans ledit puits pour chauffer l'air circulant par thermosiphon dans le puits.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un distributeur (42) susceptible de faire communiquer l'entrée du capteur (30) sélec- tivement avec une prise (50) d'air extérieur pour une ventilation de la toiture et/ou un chauffage de l'eau sanitaire sans chauffage ambiant par captage et avec le collecteur (46) pour une circulation d'air frais par thermosiphon dans les locaux (12, 14, 16).

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par une pompe à chaleur ayant un évaporateur (86) de chauffage de l'air circulant dans ledit puits (18) et un condenseur (94) disposé sur le circuit de l'air préchauffé par le capteur (30).

10. Batterie d'accumulateur (28) pour un dispositif de chauffage solaire à air, selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des récipients (132) remplis de liquide disposés sur le trajet de circulation de l'air, caractérisée en ce que ladite batterie est constitutée par un empilage de récipients (132), chaque récipient présentant à ses extrémités des collets (134) susceptibles de coopérer avec les collets des récipients adjacents de l'empilage pour ménager entre les récipients successifs des espaces de circulation de l'air.