FR2476814A1 - Module collecteur de radiations solaires et arrangement d'une pluralite de tels modules collecteurs - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN MODULE COLLECTEUR 1 DE RADIATIONS SOLAIRES ET UN ARRANGEMENT D'UNE PLURALITE DE TELS MODULES COLLECTEURS. IL EST CONSTITUE: -D'UN ENSEMBLE FORME D'UN ELEMENT ABSORBEUR 3 DE RADIATIONS SOLAIRES POURVU DE MOYENS DE CIRCULATION DE FLUIDE 4 PLACE SUR UNE COUCHE THERMIQUEMENT ISOLANTE 5; -D'UN COUVERCLE 6 PERMEABLE AUX RADIATIONS SOLAIRES RECOUVRANT LEDIT ENSEMBLE; -DE MOYENS DE FIXATION 7 DUDIT MODULE 1. IL EST DESTINE A ETRE PLACE SUR UNE SURFACE SENSIBLEMENT PLANE TELLE QU'UNE TOITURE. IL PEUT ETRE UTILISE POUR LE CHAUFFAGE DE L'EAU SANITAIRE.
Description
MODULE COLLECTEUR DE RADIATIONS-SOLAIRES ET ARRANGEMENT
D'UNE-PLURALITE-DE TELS MODULES COLLECTEURS
La présente invention à la réalisation de laquelle ont collaboré
Messieurs Jean-Louis MARCHAND, Jean-Michel RICHARD et Daniel SEMANAZ, concerne un module collecteur de radiations solaires. Elle concerne également un arrangement d'une pluralité de tels modules collecteurs. Le module collecteur, objet de l'invention est plus particulièrement destiné à être placé directement sur une surface sensiblement plane.
D'UNE-PLURALITE-DE TELS MODULES COLLECTEURS
La présente invention à la réalisation de laquelle ont collaboré
Messieurs Jean-Louis MARCHAND, Jean-Michel RICHARD et Daniel SEMANAZ, concerne un module collecteur de radiations solaires. Elle concerne également un arrangement d'une pluralité de tels modules collecteurs. Le module collecteur, objet de l'invention est plus particulièrement destiné à être placé directement sur une surface sensiblement plane.
Les collecteurs de radiations solaires basés sur l'effet de serre associé à l'effet de corps noir comportent généralement un élément absorbeur des radiations solaires placé à l'intérieur d'une enceinte. A l'intérieur de l'élément absorbeur circule un fluide caloporteur destiné à transporter les calories dues aux radiations solaires vers des zones plus froides.
L'enceinte est constituée à sa partie inférieure d'un caisson assurant à la fois la rigidité du collecteur et l'isolation thermique de l'élément absorbeur placé sur le caisson et à sa partie supérieure d'un couvercle transparent, fermant le caisson, ce couvercle soumis aux radiations solaires assure l'effet de serre. Un tel mode de réalisation de collecteur est par exemple décrit dans la demande de brevet français enregistrée sous le numéro 77/32 397.
Bien que de tels collecteurs de radiations solaires donnent généralement satisfaction du point de vue énergétique ils sont de fabrication coûteuse et de mise en place peu aisée.
En effet d'une part la fabrication en atelier de ces collecteurs comporte outre la fabrication de l'élément absorbeur et du couvercle transparent, la fabrication du caisson et d'autre part lors de la mise en place du collecteur il est nécessaire de fixer solidement le couvercle au caisson et le caisson à la surface sur laquelle il est pose afin d'éviter tout arrachement du couvercle et/ou du collecteur sous l'effet du vent.
La fixation du caisson à la surface sur laquelle il est posé soulève souvent un problème, notamment quand le collecteur doit être fixé à une toiture en terrasse car l'étanchéité de la-toiture doit être respectée.
De plus, pour pouvoir disposer d'une surface d'élément absorbeur suffisante pour capter la quantité d'énergie souhaitée, il est nécessaire soit d'installer plusieurs collecteurs, soit un collecteur de grandes dimensions. Ces deux solutions présentent l'une et l'autre des inconvénients.
L'installation de plusieurs collecteurs présente l'inconvénient d'augmenter le nombre de raccords situés sur les tubulures de circulation de fluide donc d'augmenter les risques de fuites du fluide caloporteur et nécessite le calorifugeage des raccords et des tubulures de raccordement entre les collecteurs. En outre, pour des collecteurs de petite surface les pertes thermiques par les parois latérales sont importantes et peuvent atteindre 15 % des pertes thermiques totales, l'installation d'une pluralité de collecteurs entraine donc des pertes thermiques par les parois latérales qui sont considérables. De plus, une telle installation diminue le rapport entre la "surface utile" des collecteurs, c'est-à-dire la surface d'élément absorbeur, et la surface d'encombrement des collecteurs.
L'installation d'un collecteur de grandes dimensions permet d'éviter les inconvénients dus à l'installation de plusieurs collecteurs mais alors les divers éléments constituant le collecteur, notamment le couvercle transparent et le caisson deviennent difficiles à manipuler de par leur encombrement.
Un but de l'invention est un module collecteur de radiations solaires de fabrication simple, peu onéreux et qui permette de disposer d'une surface d'élément absorbeur importante par rapport à l'encombrement du module collecteur.
Un autre but de l'invention est un module collecteur destiné à être placé directement sur une surface sensiblement plane sans grands travaux et notamment à être placé sur une toiture en terrasse sans détérioration de la couche d'étanchéité de celle-ci.
I1 a maintenant été trouvé un module collecteur de radiations solaires destiné à être placé directement sur une surface sensiblement plane, caractérisé en ce qu'il est constitué
- d'un ensemble formé d'un élément absorbeur de radiations solaires, pourvu de moyens de circulation de fluide, placé sur une couche thermiquement isolante,
- d'un couvercle perméable aux radiations solaires, recouvrant ledit ensemble,
- de moyens de fixation dudit module à ladite surface.
- d'un ensemble formé d'un élément absorbeur de radiations solaires, pourvu de moyens de circulation de fluide, placé sur une couche thermiquement isolante,
- d'un couvercle perméable aux radiations solaires, recouvrant ledit ensemble,
- de moyens de fixation dudit module à ladite surface.
Le module collecteur selon l'invention est destiné à être placé sur une surface sensiblement plane. Cette surface sensiblement plane peut être la surface d'un talus ou la surface d'une terrasse ou la surface d'une toiture en terrasse. La surface sensiblement plane peut aussi être constituée par la surface extérieure du voligeage d'une toiture ou encore être constituée par une plaque par exemple en matière plastique, en métal, en bois, en bois aggloméré, ou encore par un film tendu, la plaque ou le film étant fixés aux chevrons par exemple par clouage, rivetage, agrafage..
Le module collecteur selon l'invention est destiné à être placé directement sur une surface sensiblement plane, cela n'exclut pas que la surface soit recouverte préalablement d'un revêtement approprié. Ce revêtement peut par exemple servir à régulariser le profil de la surface et/ou à masquer des aspérités, le revêtement peut alors être un lit de matériau particulaire tel que sable, gravier,... il peut être aussi constitué d'un matériau textile non tissé ou encore d'une dalle en matériau à base de liants hydrauliques, comme du mortier ou du béton, de faible épaisseur coulée sur la surface et durci.Le revêtement peut aussi assurer l'étanchéité entre la surface et le module collecteur, dans ce cas le revêtement peut être constitué par un film étanche La surface peut bien entendu être recouverte d'un revêtement qui à la fois sert à régulariser le profil de la surface et à assurer l'étanchéité.
De préférence le couvercle est constitué d'au moins un tronçon de surface cylindrique limitée par deux génératrices, ledit couvercle étant fermé à ses extrémités par deux cloisons dont l'une au moins est pourvue de moyens de passage pour les moyens de circulation de fluide, ledit tronçon comportant deux rebords selon lesdites deux génératrices.
Lesdits rebords sont dirigés de préférence vers l'extérieur dudit couvercle.
Avantageusement le couvercle est constitué d'une pluralité de tronçons placés bout à bout de façon étanche.
Par exemple les moyens de fixation dudit module à ladite surface sont constitués par des clous, des vis, des goujons, des rivets ....
traversant lesdits rebords.
De préférence quand le module collecteur est destiné à être placé sur une terrasse les moyens de fixation sont constitués par une masse agissant par effet de poids.
Le module collecteur selon l'invention peut être tel que la masse est constituée par au moins un bloc d'un matériau de densité élevée, sensiblement parallélépipédique reposant sur lesdits rebords.
On ne sort pas du cadre de l'invention en réalisant un module collecteur dont la masse est constituée par un matériau particulaire de densité élevée placé dans un bac, l'ensemble formé par l'élément absorbeur et la couche thermiquement isolante reposant à la surface dudit matériau particulaire, ledit bac étant pourvu à sa périphérie de rebords qui s'adaptent aux rebords dudit couvercle, les rebords dudit bac et les rebords dudit couvercle étant rendus solidaires par tous moyens connus.
Fait également partie de l'invention un module collecteur tel que les rebords dudit couvercle sont prolongés par des bandes fixées auxdits rebords et que lesdits moyens de fixation dudit module à ladite surface sont constitués par un matériau particulaire de densité élevée, placé sur lesdites bandes.
Avantageusement l'élément absorbeur du module collecteur selon l'invention est tel qu'il comporte :
- au moins un tube ayant au moins une zone rectiligne, ledit tube servant à la circulation du fluide caloporteur et étant réalisé en un matériau choisi parmi les caoutchoucs organiques ou organosiliciques ou les produits thermoplastiques organiques,
- au moins deux feuilles thermoconductrices flexibles de structure continue ou discontinue fixées deux-à-deux face contre face, en enserrant entre elles au moins une zone rectiligne de tube.
- au moins un tube ayant au moins une zone rectiligne, ledit tube servant à la circulation du fluide caloporteur et étant réalisé en un matériau choisi parmi les caoutchoucs organiques ou organosiliciques ou les produits thermoplastiques organiques,
- au moins deux feuilles thermoconductrices flexibles de structure continue ou discontinue fixées deux-à-deux face contre face, en enserrant entre elles au moins une zone rectiligne de tube.
De préférence l'élément absorbeur est tel que entre deux feuilles thermoconductrices sont enserrées au moins deux zones rectilignes de tube lesdites zones rectilignes étant reliées entre elles par un coude.
Il a également été trouvé un arrangement de modules collecteurs destiné à être placé directement sur une surface sensiblement plane, chaque module collecteur étant constitué
- d'un ensemble formé d'un élément absorbeur de radiations solaires, pourvu de moyens de circulation de fluide, placé sur une couche thermiquement isolante,
- d'un couvercle perméable aux radiations solaires recouvrant ledit ensemble,
- de moyens de fixation dudit module à ladite surface,
- le couvercle de chaque collecteur étant constitué d'au moins un tronçon de surface cylindrique limitée par deux génératrices ledit couvercle étant fermé à ses extrémités par deux cloisons dont l'une au moins est pourvue de moyens de passage pour les moyens de circulation de fluide, ledit tronçon comportant deux rebords selon lesdites deux génératrices, les rebords dudit couvercle étant dirigés vers l'extérieur dudit couvercle.
- d'un ensemble formé d'un élément absorbeur de radiations solaires, pourvu de moyens de circulation de fluide, placé sur une couche thermiquement isolante,
- d'un couvercle perméable aux radiations solaires recouvrant ledit ensemble,
- de moyens de fixation dudit module à ladite surface,
- le couvercle de chaque collecteur étant constitué d'au moins un tronçon de surface cylindrique limitée par deux génératrices ledit couvercle étant fermé à ses extrémités par deux cloisons dont l'une au moins est pourvue de moyens de passage pour les moyens de circulation de fluide, ledit tronçon comportant deux rebords selon lesdites deux génératrices, les rebords dudit couvercle étant dirigés vers l'extérieur dudit couvercle.
L'arrangement est tel que les modules sont disposés parallèlement les uns aux autres, lesdits modules étant fixés à ladite surface au moyen de masses agissant par effet de poids sur les rebords des couvercles desdits modules, les rebords face à face des couvercles de deux modules adjacents étant soumis à l'effet de poids de la même masse.
Selon le mode de réalisation des modules collecteurs constituant l'arrangement, la masse est constituée par des blocs de matériaux de densité élevée ; les rebords face à face des couvercles de deux modules adjacents supportant le même bloc.
Ou bien la masse est constituée par du matériau à base de liants hydrauliques coulé directement in-situ.
Ou bien encore la masse est constituée par un matériau particulaire de densité élevée placé sur les bandes fixées aux rebords des couvercles desdits modules.
La compréhension de l'invention sera facilitée par la description des figures ci-jointes qui illustrent à titre d'exemples, schématiquement et sans échelle déterminée divers modes de réalisation de module collecteur selon la présente invention.
La figure 1 est une vue d'un premier mode de réalisation d'un module collecteur selon l'invention en coupe par un plan perpendiculaire à la surface plane sur laquelle le module collecteur est placé.
La figure 2 est une vue extérieure en bout d'un module collecteur selon le mode de réalisation représenté figure 1.
Les figures 3, 4, 5 sont des vues en coupe transversale de trois autres modes de réalisation de module collecteur objet de l'invention.
La figure 6 est une vue partielle en perspective d'un arrangement d'une pluralité de modules collecteurs selon l'invention.
Sur les figures ci-jointes, les modules collecteurs ont été représentés placés sur des surfaces sensiblement planes horizontales, bien entendu les modules collecteurs selon l'invention peuvent être placés sur des surfaces inclinées, l'inclinaison maximale desdites surfaces étant variable selon la nature des moyens de fixation desdits modules auxdites surfaces.
Un premier mode de réalisation d'un module collecteur (1) selon l'invention est représenté figures 1 et 2.
Le module collecteur (1) est constitué
- d'un ensemble formé d'un élément absorbeur (3) de radiations solaires pourvu de moyens de circulation de fluide (4) placé sur une couche thermiquement isolante (5),
- d'un couvercle (6) perméable aux radiations solaires recouvrant cet ensemble,
- de moyens de fixation (7) du module collecteur (1) à la surface plane (2).
- d'un ensemble formé d'un élément absorbeur (3) de radiations solaires pourvu de moyens de circulation de fluide (4) placé sur une couche thermiquement isolante (5),
- d'un couvercle (6) perméable aux radiations solaires recouvrant cet ensemble,
- de moyens de fixation (7) du module collecteur (1) à la surface plane (2).
Le couvercle (6) perméable aux radiations solaires a la forme d'un tronçon de surface cylindrique limitée d'une part par deux génératrices (8, 9) et d'autre part par deux plans parallèles perpendiculaires aux génératrices de la surface cylindrique.
Le couvercle (6) peut comporter des nervures (10) destinées à améliorer la rigidité du couvercle, placées selon les génératrices du couvercle et/ou selon des plans de section droite du couvercle.
Le couvercle (6) présente selon les deux génératrices (8, 9) qui le limitent deux rebords (11, 12) dirigés vers l'extérieur du couvercle et destinés à coopérer avec les moyens de fixation du module collecteur à la surface sur laquelle le module collecteur est placé.
Le couvercle (6) peut être constitué d'un seul tronçon de surface cylindrique ou de plusieurs tronçons placés bout à bout de façon étanche. L'étanchéité entre les tronçons peut être obtenue par exemple par soudage ou par collage des tronçons entre eux ou encore par un joint d'étanchéité placé entre deux tronçons adjacents ou par un joint d'étanchéité formé in-situ par exemple à l'aide d'élastomères vulcanisables à froid. Eventuellement l'étanchéité entre les tronçons peut être obtenue en plaçant un couvre-joint, rendu solidaire des tronçons par collage ou par rivetage, soit sur la surface extérieure du couvercle soit sur la surface intérieure. Un couvre-joint placé intérieurement peut être rigide et ainsi éviter des déformations par fléchissement du couvercle.
Les extrémités du couvercle sont fermées par deux cloisons (13) généralement perpendiculaires aux génératrices de la surface cylindrique.
L'une au moins de ces cloisons est pourvue de moyens de passage (14, 15) pour les moyens de circulation de fluide caloporteur. Les cloisons peuvent être solidaires du tronçon ou de la surface sur laquelle le module collecteur est placé, elles peuvent aussi être amovibles, bien entendu des moyens d'étanchéité sont prévus à la périphérie des cloisons.
Selon le premier mode de réalisation du module collecteur représenté figures 1 et 2, les moyens de fixation (7) du module collecteur (1) à la surface (2) sont constitués par des clous (7) répartis le long des rebords (11, 12), et qui les traversent, pour s'enfoncer dans la surface. sur laquelle le module collecteur est posé.
Les clous peuvent être des clous mis en place par pistolet, ils peuvent être remplacés par des vis, des goujons, des rivets .....
Avantageusement un dispositif d'étanchéité (16) est placé entre le couvercle (6) et la surface plane (2) à la périphérie du couvercle (6). Ce dispositif d'étanchéité peut être un joint formé in-situ par exemple un joint en élastomère silicone.
Le module collecteur selon le mode de réalisation décrit ci-avant est plus particulièrement destiné à être placé sur une surface qui ne comporte pas de couche d'étanchéité. Un tel module collecteur est particulièrement avantageux à mettre en place sur un talus, un remblai
Un tel mode de réalisation de module collecteur est aussi particulièrement destiné à être mis en place sur une surface sensiblement plane constituée par la surface extérieure d'un voligeage ou par une plaque ou un film tendu fixés sur les chevrons après enlèvement d'une zone de couverture de la toiture. Les moyens de fixation du module collecteur à la surface sensiblement plane s'enfoncent alors soit dans le voligeage soit à travers la plaque ou le film dans les chevrons.Après fixation du module collecteur il est bien entendu nécessaire de raccorder de façon étanche le module collecteur à la couverture -environnante de la toiture. Ce raccordement peut par exemple être réalisé de façon analogue à une noue à l'aide d'un feuillard métallique, par exemple en aluminium ou en plomb, ou d'une feuille en matériau complexe constituée par exemple d'un enduit bitumineux et d'une mince feuille métallique par exemple en aluminium ou d'une feuille en matière plastique.
Un tel mode de réalisation de module collecteur est aussi particulièrement destiné à être mis en place sur une surface sensiblement plane constituée par la surface extérieure d'un voligeage ou par une plaque ou un film tendu fixés sur les chevrons après enlèvement d'une zone de couverture de la toiture. Les moyens de fixation du module collecteur à la surface sensiblement plane s'enfoncent alors soit dans le voligeage soit à travers la plaque ou le film dans les chevrons.Après fixation du module collecteur il est bien entendu nécessaire de raccorder de façon étanche le module collecteur à la couverture -environnante de la toiture. Ce raccordement peut par exemple être réalisé de façon analogue à une noue à l'aide d'un feuillard métallique, par exemple en aluminium ou en plomb, ou d'une feuille en matériau complexe constituée par exemple d'un enduit bitumineux et d'une mince feuille métallique par exemple en aluminium ou d'une feuille en matière plastique.
De préférence quand le module collecteur est destiné à être placé sur une surface qui comporte une couche d'étanchéité, les moyens de fixation du module collecteur selon l'invention sont constitués par une masse agissant par effet de poids.
Trois modes de réalisation de tels modules collecteurs sont représentés à titre d'exemple figures 3, 4, 5.
Le module collecteur selon le mode de réalisation représenté figure 3 est analogue au module collecteur selon le mode de réalisation représenté figure 1. I1 comporte un élément absorbeur (3) de radiations solaires placé sur une couche thermiquement isolante (5) recouverts par un couvercle (6) perméable aux radiations solaires
Les moyens de fixation du module collecteur à la surface (2) sont, selon ce mode de réalisation constitués par des blocs (16) d'un matériau de densité élevée, sensiblement parallélipipédiques reposant sur lesdits rebords et maintenant le module collecteur par effet de poids.
Les moyens de fixation du module collecteur à la surface (2) sont, selon ce mode de réalisation constitués par des blocs (16) d'un matériau de densité élevée, sensiblement parallélipipédiques reposant sur lesdits rebords et maintenant le module collecteur par effet de poids.
Les blocs (16) peuvent par exemple être en matériau à base de liants hydrauliques comme du mortier ou du béton durci. Avantageusement les blocs (16) sont pourvus de moyens de préhension (17) comme par exemple un anneau placé lors du coulage du bloc. Eventuellement, l'effet de poids peut être obtenu en remplaçant les blocs par un matériau à-base de liants hydrauliques, comme du mortier ou du béton, coulé directement in-situ et durci.
Le module collecteur selon le mode de réalisation représenté figure 4 comporte un élément absorbeur (3) de radiations solaires placé sur une couche thermiquement isolante (5) recouverts par un couvercle (6) perméable aux radiations solaires.
Les moyens de fixation du module collecteur à la surface (2) sont, selon ce mode de réalisation constitués par un matériau particulaire (18) de densité élevée placé dans un bac (19). Comme matériau particulaire on peut utiliser à titre d'exemple du sable, des graviers ou des galets. Le bac (19) est placé sur la surface (2) après intercalation éventuelle d'une nappe de matériau textile non tissé (20).
Le bac (19) présente, à sa périphérie, des rebords (21, 22) qui s'adaptent aux rebords (11, 12) du couvercle (6), les rebords du bac et du couvercle sont rendus solidaires par tout moyen connu, comme par exemple par des boulons (23) ou des rivets. Avantageusement un joint d'étanchéité (24) est placé ou formé in-situ entre les rebords (21, 22) du bac (19) et les rebords (11, 12) du couvercle (6).
Le module collecteur selon le mode de réalisation représenté figure (5) est analogue au module collecteur selon le mode de réalisation représenté figure (1). I1 comporte un élément absorbeur (3) de radiations solaires placé sur une couche thermiquement isolante (5) recouverts par un couvercle (6) perméable aux radiations solaires. Les rebords (11, 12) du couvercle sont prolongés par des bandes (25, 26) fixées aux rebords par exemple par collage, soudage, agrafage, rivetage. Les bandes (25, 26) peuvent par exemple être réalisées en matériau flexible tel qu'un film, ou une nappe de matériau textile non tissé enduit ou non, ou en matériau rigide tel qu'une tôle métallique.
Les moyens de fixation du module collecteur à la surface (2) sont constitués par un matériau particulaire (27) de densité élevée placé sur lesdites bandes. Comme matériau particulaire on utilise de préférence du gravier ou des galets qui présentent l'avantage de ne pas être déplacés par le vent ou la pluie.
Certains modes de réalisation de module collecteur selon l'invention se prêtent particulièrement bien à être placés côte-à-côte par exemple sur une toiture en terrasse ou à faible pente, un mode d'arrangement de plusieurs modules collecteurs est représenté à titre d'exemple figure.6.
Les module collecteurs (1) sont disposés parallèlement les uns aux autres et sont maintenus en place à laide de blocs (16) de matériau de densité élevée analogues à ceux décrits ci-avant. Chaque bloc (16) repose simultanément sur les rebords (11, 12) face à face des couvercles de deux modules collecteurs adjacents.
Un module collecteur de radiations solaires selon l'invention peut comporter un élément absorbeur de radiations solaires pcurvu de moyens de circulation de fluide de tout type connu.
Avantageusement un module collecteur selon l'invention comporte un élément absorbeur de radiations solaires tel que ceux décrits dans la demande de brevet français enregistrée sous le numéro 78/22 786 et sa demande de premier certificat d'addition enregistrée sous le numéro 79/12 269. Un tel élément absorbeur comporte un tube servant à la circulation de fluide caloporteur, formé d'un matériau choisi parmi les caoutchoucs organiques et organosiliciques et les produits thermoplastiques organiques, et deux bandes métalliques flexibles sensiblement de même longueur que le tube.
Le tube est intercalé entre les deux bandes dans le sens de leur longueur et dans leur zone médiane ; il est maintenu en place par la fixation face contre face des deux bandes.
La face extérieure de l'une quelconque des deux bandes est de couleur foncée et mate et le rapport de la largeur des bandes au diamètre des tubes est compris entre 2,5 et 10. Les bandes métalliques flexibles peuvent être des bandes de toile formée de fils métalliques de diamètre moyen compris entre 0,1 et 0,4 mm.
De préférence un module collecteur selon l'invention comporte un élément absorbeur de radiations solaires tel que celui objet de la demande de brevet français enregistrée sous le numéro 79/17 407. Un tel élément absorbeur de radiations solaires comporte
- au moins un tube ayant au moins une zone rectiligne, ledit tube servant à la circulation du fluide caloporteur et étant réalisé en un matériau choisi parmi les caoutchoucs organiques ou organosiliciques ou les produits thermoplastiques organiques,
- au moins deux feuilles thermoconductrices flexibles de structure continue ou discontinue fixées deux-à-deux face contre face, en enserrant entre elles au moins deux zones rectilignes de tube.
- au moins un tube ayant au moins une zone rectiligne, ledit tube servant à la circulation du fluide caloporteur et étant réalisé en un matériau choisi parmi les caoutchoucs organiques ou organosiliciques ou les produits thermoplastiques organiques,
- au moins deux feuilles thermoconductrices flexibles de structure continue ou discontinue fixées deux-à-deux face contre face, en enserrant entre elles au moins deux zones rectilignes de tube.
De préférence deux zones rectilignes de tube sont reliées entre elles par un coude.
La couche thermiquement isolante placée sous l'élément absorbeur a pour rôle d'assurer un bon isolement thermique de l'élément absorbeur vis-à-vis de la surface sur laquelle le module collecteur est placé. Elle peut être réalisée en matériau c-ellulaire, parmi les matériaux qui conviennent bien on peut citer des mousses ou produits allégés obtenus à partir de polystyrène, de polyuréthane, de polyéthylène, de polyamide, de polychlorure de vinyle, plastifiés ou non et auxquels peuvent être incorporés des adjuvants appropriés par exemple pour améliorer leur tenue aux ultra-violets et/ou en température.
La couche thermiquement isolante peut aussi être réalisée en laine de verre ou de roche. Elle peut aussi éventuellement être un panneau de bois ou un panneau de copeaux de bois agglomérés à l'aide d'un liant. La couche thermiquement isolante peut aussi être constituée d'une nappe de matériau textile non tissé en filament de polymères tels que par exemple polyamide, polyester, polyoléfine ; on utilise de préférence les polymères à base de polyester et polypropylène.
Les matériaux textiles non tissés obtenus par filage direct ou fondu, type SPUNBONDEO, fabriqués par la division textile de
RHONE-POULENC à partir de filaments continus polyester liés mécaniquement par aiguilletage commercialisés sous le nom de BIDIM conviennent particulièrement bien.
RHONE-POULENC à partir de filaments continus polyester liés mécaniquement par aiguilletage commercialisés sous le nom de BIDIM conviennent particulièrement bien.
Le matériau textile non tissé peut éventuellement être imprégné.
Le produit d'imprégnation peut être une résine silicone, du polyuréthane, du polychlorure de vinyle, du néoprène ou bien encore des résines bitumineuses.
Une couche thermiquement isolante réalisée en matériau textile non tissé peut être enduite sur sa face en contact avec la surface sur laquelle est placé le module collecteur Le produit d'enduction peut être choisi parmi les produits d'imprégnation, de préférence le produit d'enduction est une résine polyuréthane ou du néoprène.
Le matériau textile non tissé tel que défini ci-avant peut bien sûr être également utilisé pour réaliser le revêtement destiné à régulariser le profil de la surface, ou pour réaliser la nappe intercalée entre le bac et la surface, ou encore pour réaliser des bandes en matériau flexible fixées aux rebords du couvercle.
Sur les figures ci-jointes le couvercle a été représenté à titre d'exemple avec un profil admettant un plan de symétrie, bien entendu le profil du couvercle peut être disymétrique, de préférence le profil est de forme géométrique simple.
Le couvercle du module collecteur est réalisé en matériau perméable aux radiations solaires, ce matériau peut être transparent ou translucide, il peut aussi être légèrement teinté.
Comme matériau pour réaliser le couvercle on utilise de préférence des matériaux qui allient à la fois une bonne perméabilité aux radiations solaires, des propriétés mécaniques suffisantes et une bonne tenue au vieillissement. Les matières plastiques moulables, ou injectables ou thermoformables - conviennent particulièrement bien. Ces matières plastiques peuvent être chargées ou non, renforcées par exemple par un tissu de verre ou non renforcées, des adjuvants appropriés par exemple pour améliorer leur tenue aux ultra-violets ou leur tenue en température peuvent aussi y être incorporés.Ainsi on peut réaliser le couvercle par exemple en thermoplastique choisi parmi : le polystyrène, le polychlorure de vinyle, le polychlorure de vinylidène, des copolymères de styrène tels que le copolymère acrylonitrile-butadiène-styrène, le polyméthylméthacrylate de méthyle ; on peut aussi choisir le polycarbonate, ou encore des matières plastiques thermodurcissables telles que le polyester qui peut être éventuellement renforcé.
Le bac destiné à accueillir le matériau particulaire de densité élevée peut être réalisé avec des matières plastiques analogues, de préférence renforcées. Le bac peut aussi éventuellement être réalisé en tôle par exemple emboutie ou encore à l'aide de profilé métallique par exemple de profilé en aluminium
Les divers modes de réalisation de module collecteur selon l'invention décrits ci-avant ne sont nullement limitatifs et d'autres.
Les divers modes de réalisation de module collecteur selon l'invention décrits ci-avant ne sont nullement limitatifs et d'autres.
modes de réalisation à la portée de l'homme de l'art font partie de la présente invention.
Les modules collecteurs de radiations solaires selon l'invention présentent de nombreux avantages.
De tels modules collecteurs sont faciles à fabriquer et i assembler car leur technologie est simple.
De plus ils présentent une grande facilité de pose. En effet, aussi bien la couche thermiquement isolante que l'élément absorbeur de radiations solaires utilisé préférentiellement peuvent être livrés sur le lieu de mise en place en rouleaux ce qui facilite les opérations de manutention sur le chantier. De même le couvercle pouvant se présenter en tronçons assemblés de façon étanche directement sur le chantier est aisé à manipuler.
Les divers éléments constituant les modules collecteurs selon l'invention sont en outre faciles à stocker et à transporter, en effet d'une part la couche thermiquement isolante et l'élément absorbeur peuvent se présenter sous forme de rouleaux et d'autre part les couvercles ou les tronçons les constituant sont facilement empilables avec emboitement.
En outre les modules collecteurs objets de l'invention sont construits avec des matériaux de faible coût et ne nécessitent que peu de main d'oeuvre aussi bien pour leur fabrication que pour leur pose, ainsi leur prix de revient au mètre carré installé est particulièrement intéressant.
Certains modes de réalisation sont destinés plus particulièrement à être implantés sur des surfaces qui présentent une couche d'étanchéité ; ces modes de réalisation présentent l'avantage de ne pas détériorer la couche d'étanchéité.
Le module collecteur et l'arrangement de tels modules collecteurs objets de l'invention sont utilisables dans l'industrie du bâtiment. En particulier, ils sont avantageux à utiliser pour le chauffage d'un fluide caloporteur destiné à transporter les calories dues aux radiations solaires vers une installation de chauffage de locaux, ainsi que pour le chauffage de l'eau sanitaire, celle-ci pouvant circuler directement dans l'élément absorbeur.
Claims (13)
10) - Module collecteur d'énergie solaire destiné à être placé directement sur une surface sensiblement plane, caractérisé en ce qu'il est constitué : - d'un ensemble formé d'un élément absorbeur de: radiations solaires, pourvu de moyens de circulation de fluide, placé sur une couche thermiquement isolante
- d'un couvercle perméable aux radiations solaires recouvrant ledit ensemble,
- de moyens de fixation dudit module à ladite surface
20) - Module collecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit couvercle est constitué d'au moins un tronçon de surface cylindrique limitée par deux génératrices, ledit couvercle étant fermé à ses extrémités par deux cloisons dont l'une au moins est pourvue de moyens de passage pour les moyens de circulation de fluide, ledit troncon comportant deux rebords selon lesdites deux génératrices.
30) - Module collecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rebords dudit couvercle sont dirigés vers l'extérieur dudit couvercle.
40) - Module collecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit couvercle est constitué d'une pluralité de tronçons placés bout à bout de façon étanche.
50) - Module collecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de fixation dudit module à ladite surface sont constitués par des clous, des vis, des goujons, des rivets traversant lesdits rebords.
60) - Module collecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de fixation sont constitués par une masse agissant par effet de poids.
70) - Module collecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite masse est constituée par au moins un bloc d'un matériau de densité élevée, sensiblement parallélépipédique reposant sur lesdits rebords.
80) - Module collecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite masse est constituée par un matériau particulaire de densité élevée placé dans un bac, l'ensemble formé par l'élément absorbeur et la couche thermiquement isolante reposant à la surface dudit matériau particulaire, ledit bac étant pourvu à sa périphérie de rebords qui s'adaptent aux rebords dudit couvercle, les rebords dudit bac et les rebords dudit couvercle etant rendus solidaires par tous moyens connus.
90) - Module collecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, et 6 caractérisé en ce que les rebords dudit couvercle sont prolongés par des bandes fixées auxdits rebords et que lesdits moyens de fixation dudit module à ladite surface sont constitués par un matériau particulaire de densité élevée, placé sur lesdites bandes.
100) - Module collecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément absorbeur comporte
- au moins un tube ayant au moins une zone rectiligne, ledit tube servant à la circulation du fluide caloporteur et étant réalisé en un matériau choisi parmi les caoutchoucs organiques ou organosiliciques ou les produits thermoplastiques organiques,
- au moins deux feuilles thermoconductrices flexibles de structure continue ou discontinue fixées deux-à-deux face contre face, en enserrant entre elles au moins une zone rectiligne de tube.
110) - Module collecteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément absorbeur est tel que entre deux feuilles thermoconductrices sont enserrées au moins deux zones rectilignes de tube lesdites zones rectilignes étant reliées entre elles par un coude.
120) - Arrangement d'une pluralité de modules collecteurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 6, 7, 9 à 11, caractérisé en ce que lesdits modules sont disposés parallèlement les uns aux autres, lesdits modules étant fixés à ladite surface au moyen de masses agissant par effet de poids sur les rebords des couvercles desdits modules, les rebords face à face des couvercles de deux modules adjacents étant soumis à l'effet de poids de la même masse.
130) - Arrangement selon la revendication 12 d'une pluralité de modules collecteurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 6, 7, 10 ou 11, caractérisé en ce que ladite masse est constituée par des blocs de matériaux de densité élevée ; les rebords face à face des couvercles de deux modules adjacents supportant le même bloc.
14 ) - Arrangement selon la revendication 12 d'une pluralité de modules collecteurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 6, 10 ou 11, caractérisé en ce que ladite masse est constituée par du matériau à base de liants hydrauliques coulé directement in-situ.
150) - Arrangement selon la revendication 12 d'une pluralité de modules collecteurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 6, 9, 10 ou 11, caractérisé en ce que ladite masse est constituée par un matériau particulaire de densité élevée placée sur les bandes fixées aux rebords des couvercles desdits modules.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8004283A FR2476814A1 (fr) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | Module collecteur de radiations solaires et arrangement d'une pluralite de tels modules collecteurs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8004283A FR2476814A1 (fr) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | Module collecteur de radiations solaires et arrangement d'une pluralite de tels modules collecteurs |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2476814A1 true FR2476814A1 (fr) | 1981-08-28 |
| FR2476814B3 FR2476814B3 (fr) | 1982-10-29 |
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ID=9239025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8004283A Granted FR2476814A1 (fr) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | Module collecteur de radiations solaires et arrangement d'une pluralite de tels modules collecteurs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2476814A1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4495936A (en) * | 1982-02-26 | 1985-01-29 | Joachim Frommhold | Flexible solar heat collector |
| EP0240997A1 (fr) * | 1986-04-08 | 1987-10-14 | Bernd Kellner | Capteur solaire sous vide |
-
1980
- 1980-02-22 FR FR8004283A patent/FR2476814A1/fr active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4495936A (en) * | 1982-02-26 | 1985-01-29 | Joachim Frommhold | Flexible solar heat collector |
| EP0240997A1 (fr) * | 1986-04-08 | 1987-10-14 | Bernd Kellner | Capteur solaire sous vide |
| WO1987006328A1 (fr) * | 1986-04-08 | 1987-10-22 | Thermo-Solar Energietechnik Gmbh | Collecteur solaire sous vide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2476814B3 (fr) | 1982-10-29 |
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