FR2486983A1 - Panneaux etanches, isolants et juxtaposables pour murs, cloisons ou couvertures de toutes constructions, et pouvant etre amenages en capteurs solaires, tout en conservant un aspect decoratif - Google Patents

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE DES PANNEAUX ETANCHES ET ISOLANTS POUVANT ETRE AMENAGES EN CAPTEURS SOLAIRES, UTILISABLES EN PANNEAUX DE MURS OU DE COUVERTURES, SUR LA TOTALITE DE LA SURFACE, TOUT EN CONSERVANT UN ASPECT EXTERIEUR POUVANT S'ASSOCIER AVEC TOUS LES STYLES DE CONSTRUCTIONS DANS CHAQUE REGION, ET COMPATIBLE AVEC LES REGLES IMPOSEES. LES ELEMENTS ESSENTIELS CONSTITUANT CES PANNEAUX AVEC CAPTEUR SOLAIRE SONT: ELEMENTS D'ETANCHEITE CONSTITUES PAR DES PANNEAUX MOULES TRANSPARENTS OU TRANSLUCIDES, JUXTAPOSABLES ET AVEC RECOUVREMENT PARTIEL AUX JONCTIONS; ET ELEMENTS D'ISOLATION THERMIQUE ET PHONIQUE S'AJUSTANT DANS LES ELEMENTS D'ETANCHEITE ET MUNIS DE JOINTS MOUSSE. ENTRE LES ELEMENTS D'ETANCHEITE ET D'ISOLATION, SONT PLACES LES TUBES POUR CIRCULATION DU FLUIDE TRANSPORTEUR DE CALORIES, SUR LESQUELS SONT SOUDES DES TOLES FINES VENANT AUGMENTER LA SURFACE D'ECHANGE THERMIQUE. LA SOUPLESSE D'UTILISATION DE CES PANNEAUX PERMET L'IMPLANTATION DE CAPTEURS SOLAIRES SUR LA TOTALITE DE SURFACES JUSQU'ALORS INUTILISEES, COMME LES MURS DE MAISON, LES TOITURES, OU LES CLOTURES, TOUT EN CONSERVANT UN ASPECT ESTHETIQUE.

Description

Panneaux étanches, isolants et juxtaposables pour murs
cloisons ou couvertures de toutes constructions, et pouvant
entre aménagés en capteurs solaires, tout en conservant un
aspect décoratif.
L'lnvention apporte des solutions nouvelles aux probl- mes qui se posent dans les constructions pour murs et couver turne, et qui sont
-Etanchété totale
-lsolation efficace thermique et phonique -Légèreté
Aspect décoratif
- Facilité et rapidité de pose
-Solidité
Durabilité
Absence d'entretien
-irix de revient compétitif
-Sécurité en cas de séisme ou tempête
-aménagement en capteurs solaires pour productions
d'air chaud, d'eau chaude, d'électricité
Les différentes techniques utilisées jusqu'alors ne réu
nissent,chacune, qu'une partie de ces qualités.
Les panneaux, objets de l'invention, les réunissent tou
tes.
lls peuvent être utilisés verticalement, horizontalement ou obliquement selon les usages.
les panneaux seuls, sans aménagement en capteur, se co-
posent de 2 parties principales: Les éléments d'étanchéité
et les éléments d'isolation.
les éléments d'étanchéité: sont réalisés en matièrez
moulables: Matières thermoplastiques, thermodurcissables, ver -re, stratifiés divers en particulier stratifié verre polyes
ter.
Ils peuvent être opaque s, translucides ou transparents
selon l'éclairement recherché
La coloration peut être celle des matériaux tradition -nels ou autres, selon les styles locaux à respecter et les goflts des utilisateurs.
Extérieurement les panneaux peuvent prendre la forme de tous les :natérisux classiques et se prêter à toutes les formes nouvelles de l'art décoratif.
La planche 1 définit un exemple de panneaux de couverts re de la forme d'une toiture en tuiles classiques.
La vue de dessus FIG 2, est complétés par les coupes
A et B : Transversale FIG 1 et longitudinale FIG 3
La longueur des panneaux est celle du pan à couvrir et
n'est limitée que par les possibilités de moulage, manutentison et transport.
Dans le cas de couverture de grande longueur, les pan
neaux peuvent se recouvrir dans le sens longitudinal coioene
indiqué FIG 5.
La largeur est, de préférence, fixe de façon à obtenir
un pas modulaire standard. Par exemple 1 mètre.
Le détail du recouvrement transversal de deux panneaux
accolés est défini par la coupe FIG 4 . Ce mode de recou-
virement partiel assure une bonne étanchéité qui peut ttre
renforcée par un joint entre les deux panneaux.
la fixation sur la charpente peut Ptrs assurée par des
tiges cambrées et filetées comme indiqué FIG 4. Reyl, dee
plaquettes perforées Rep.2, et des écrous Rep.1 ou par tout
autre moyen assurant l'étanchéité.
-Les éléments d'isolation
ll s'agit de panneaux s'ajustant sous les déments d-
tanchélté, les planches 2 et 3 donnent quelques exemple
-FIG 6 : Coupe d'un assemblage de 2 panneaux de eousertu- re, avec isolation.
Les éléments d'étanchéité Rep.l et 2 moulés et se chevau -chant corme décrit précédemment, recouvrent les éléments d'
isolation Rep. 3 et 4. Les joints Rep. 5-6-7 assurent l'étan
chéité entre les éléments.
Un joint Rep.8 assure l'étanchéité entre le mur Rep.9 et
l'élément Rep.4
Les matériaux constituant les éléments d'étanchéité Rep.
1 & 2 ont été décrits précédemment.
Les éléments d'isolation 3 et 4 peuvent être constitués
de mousses rigides isolantes, polyuréthane, phénolique*ver-
re, panneaux de particules, contreplaqué, panneaux de laine
de verre ou de roche.
Les panneaux peuvent être nus, peints, entourés d'une
"peau" renforçant l'isolation et l'étanchéité, stratifie verre polyester par exemple.
L'immobilisation sur la charpente peut être réalisée selon
la coupe Fig. 8 par un élément se rapprochant de celui décrit
par la g.4
11 est à noter qu'avant pose,l'élément d'isolation peut ê entre fixé, ou non, sur l'élément d'étanchéité. Une fois en
place, il est bloqué entre l'élément d'étanchéité, la char -pente et les murs.
La Fig.9 illustre un fartage à 2 pentes, en coupe.
Les 2 éléments d'étanchéité Rep.13 & 16 sont fixés à la
panne faîtière Rep. 18 par des tiges filetées Rep. 10. des é
crous Rep.ll, des plaques cambrées Rep.12.
bes joints Rep. 17 assurent l'étanchéité entre les éléments d'isolation Rep. 19 & 0 et la panne faîtière Rep.18.
Les éléments de recouvrement Rep.14 sont moulés dans la j me matière que les éléments d'étanchéité, et sont fixés par
totos moyens, comme par exemple des rivets Rep. 15.
La Fig. 10 représente un tott à une pente,en coupe, avec dé détail de fixation sur la charpente par des tiges filetées comme décrit plus haut.
exemple de fixation du fattage, par vis et chevilles REP. 21
La Eig.ll représente la liaison entre mur et bas de couver ture avec joint Rep.22 assurant l'étanchéité.
Les joints d'étanchéité peuvent être constitués par de la mousse de plastique soufre compensant les défauts de construction.
La planche 3 illustre quelques variantes
- Fig .12 isolation par moulage "in situ " de mousse de ma
trière plastique sous l'élément d'étanchéité
- Fig 13 isolation par projection de mousse sous l'élément
d'étanchéité
- Fig 14 Moulage mousse rigide isolante et étanche, avec pat
-tes de fixation Repli soudées sur des plaquettes
afin de répartir les pressions et nouées dans la
masse au moulage.
Exemple de matière:mousse de polyuréthane avec peau exté
rieur obtenue au moulage, ou autre mousse donnant les
mêmes résultats - Fig 15 & 16 Vanneaux rustiques en bois pour :!urs ou cou
vertures, formant caisson, à l'intérieur desquels
on a placé, avant fermeture, des matériaux isolants
bien secs, tels que paille, foin, coton, feuilles, roseaux
bambou, bois Iéger,balsa, limbo, papier ou carton de récuopération, bouteilles en plastique vides mais bouchées, liO- @ge en morceaux ou en granulés, etc...
L'extérieur des panneaux doit recevoir une couche d'étan-
chéité, par exemple stratifié polyester-tissus de coton, tre tissus ou feutre végétal.Rep.3
Un couvre joint même matière ep.2,joint les panneaux mitoyens, de façon à assurer une parfaite étanchéité
Ce couvre joint peut également être plus classique, en zinc ou alu par exemple, et cloué ou agrafé,
La liaison entre panneaux peut ttEe réalisée par des pattes cambrées Rep.4 ou des pattes droites Rep*5, clouées, vis-
sées ou boulonnées.
La Fig. 17 représente la coupe tranversale dtun panneau
de couverture, façon tuiles, avec un élément d'étanchéité de Jà a décrit, transparent ou translucide, et un élément d'isola-
tion en mousse rigide perçé de rangées de trous Rep.5, et
entouré d'un film plastique transparent ou translucide par
exemple stratifié verre-polyester.
Cette solution a l'avantage d'assurer un éclairage naturel,
tamisé sous la couverture, sans nuire de façon notable à 1'
isolement thermique et phonique
La Fig. 18 illustre la solution Fig 17 appliquée aux pan veaux rustiques Fig.15 & 16
ta Fig. 19 illustre trois panneaux de murs,façon pierre
assemblés, avec détail d'assemblage sur la coupe B ou l'on
remarque le recouvrement partiel des panneaux pour une bon ne étanchéité, complété par 2 joints mousse souple.
la coupe A illustre le montage sur un mur. Daas le cas
ou ce mur est exposé au soleil et si les panneaux sont
transparents ou translucides, le mur se comporte corme un
accumulateur de chaleur, chaleur qui est en partie resti
tuée à l'intérieur de la construction.
En présence d'un mur humide, les panneaux ainsi montés
peuvent aider à l'assèchement.
Dans ce cas, ils seront percés de rangées de trous en bas
et en haut, afin d'obtenir une circulation d'air permanen te, qui viendra s'ajouter à l'effet de serre.
Aménagement en capteur solaire.
lia planche 4 illustre quelques possibilités d'aménagement,
en coupes transversales.
Fig. 20. Forme extérieure: tuiles demi-rondes classiques Rep.l
La forme en "lentilles" de la section convexe-concave
favorise la concentration des rayons solaires.
L'épaisseur peut également être régulière comme sur
Fig.l.
la couleur peut etre naturelle ou être celle des tuiles
classiques, afin de s'intégrer dans un style et être accep
tée par les Administrations concernées.
Entre les éléments d'étanchéité Rep. 1 et d'isolation Rep,2
est placé un tube métallique, bon conducteur de préférence
Cuivre laiton alu etc,
Sur ce tube est soudé une tôle d'échange thermique Rep. 3
bonne conduStrice également, ayant un revêtement de couleur
sombre et mate de préférence, afin de mieux absorber les yons solaires.
Cette considération est valable pour tous les modèles que nous allons aborder.
Fig.21 Le capteur comprend 2 tubes, la t81e est cambrée de
façon à augmenter la surface de captation et obtenir des an
gles plus favorables quand le soleil n'ezt pas au zénith
action "tuile" convexe-plate
Fig.22 Comporte un capteur métallique en profilé extrudé
Section "Tuile" biconvexe
Fig.23 L'on retrouve l'exemple de la Fig.15 équipé de tube
et capteur Rep.4 et étanchéité assurée par une feuille de
matière plastique transparente ou translucide, plate, ondu lée ou de forme quelconque.Rep.5
Le couvre joint Rep.6 peut être collé ou stratifié
Panneau utilisable pour urs ou couvertures
Fig. 24.Forme extérieure "tuiles plates" capteur en tôle
cambrée Rep.8 avec détail de recouvrement des panneaux mito- -yens.
Fig.25. Forme extérieure; Ardoises" pour murs ou couvertu rets.
Fig.26. Forme extérieure "Toit de chaume" panneau également
valable pour murs
Fig,27. forme extérieure toit "terasse,ou murs
Le moulage extérieur peut imiter par des creux, reliefs
et par la couleur, la brique, les pierres, les crépis divers
etc...
ha planche 5/7 donne un exemple de 3 panneaux assemblés
Fig.28 et comportant :
- Une arrivée Rep.1 de fluide d'échange dans la
partie basse.
- Un tube collecteur bas Rep.2
- Un tube collecteur haut Rep.3
- Une batterie de capteursRep.4
- Un purgeur d'air manuel ou automatique Rep.5,
situé dans la partie la plus haute.
- Un départ de fluide réchauffé Rep.6
Les liaisons entre les tubes collecteurs des panneaux
peuvent titre assurées par des raccords démontables Rep.7,on
par des manchons soudés ou brasés Rep.8
- Un bouchon Rep.9
le tout fixé ou posé sur les panneaux Isolants Rep.lO
La Fig.29 est la coupe longitudinale dtun panneau compleut avec
Rep.11. Panneau d'étanchéité forme tuiles demi
rondes prêt à être emboîté comme un couvercle sur l'ensem- -ble du dessous:
Rep.lG. Elément isolant
Rép. 2. collecteur bas
Rep.4. Capteurs
REp.3. Collecteur haut
Rep.21.Joints d'6tanchéXté.
Ia Fig.30 représente un mur bas, équipé de capteurçoù
l'on retrouve les éléments essentiels:
Elément d'étanchéité transparent ou translueide
Rep.12
Elément d'isolation Rep.l3
Capteurs Rep.14
Joints Rep.15
Un tel sur, dans sa partie exposée au soleil,peut re -présenter une surface facilement exploitable, et, comme dans tous les autres exemples abordés, être très décoratif par la couleur, les reliefs et les creux de l'élément d'étanchéité.
ta Fig.31 représente un mur incliné côté soleil, de fa
façon à augmenter l'efficacité de la captation; on retrouve ~
l'éléueent d'étanchéité Rep.16, l'élément capteur Rep.17
et l'élément isolant Rep.18. lia maçonnerie Rep.19 peut entre
en matériaux quelconquesytels que, briques, pierres, béton,
bahé, béton cellulaire, etc.et peut comporter des canali
satinons Rep.20
L'ensemble permet alors
De réchauffer de l'eau ou un fluide quelconque dans
les capteurs Rep.17, et de la diriger vers les installations
par les collecteurs Rep.21.
fle réchauffer la maçonnerie Rep.19, grâce à l'effet de
serre, et d'y accumuler des calories qui peuvert être récu @pérées, par exemple pendant la nuit, en faisant circuler de
l'air dans les canalisations Itep.20 ménagées dans la façon nerie.
Page 6/7, la Fig.32 représente un capteur selon la même
technique, installé en haut d'un mur bien exposé, capteur facille à installer , esthétique-et ne prenant aucune surface
an sol.
La Fig.33 illustre une installation sur le sommet d'un
mur, présentant les mêmes qualités que la précédente, et
permettant une orientation meilleure de 11 ensemble vers le
soleil.
La Ftg.34 représente 2 panneaux assemblés, genre "tui-
les" en vue de dessus avec coupe transversale A et coupe ion.
- gitudinale B.
Cette disposition permet de faire circuler de l'air en tre les éléments d'étanchéité Rep.l et les éléments d'isola ~tion Rep.2.
L'air à réchauffer arrive par la canalisation Rep.), il
suit le parcours en chicanes suivant les fleches, et ressort
par la canalisation Rep.4.
Ce procédé permet une récupération économique des ca - bries.
Planche 7 717, nous trouvons un exemple dé schéma d'ins- tallation comprenant
Un réservoir isolé thermiquement Rep.l
Un filtre Rep.2
Une pompe Rep.3
Un clapet anti-retour Rep.4
Une soupape sécurité Itep.5 avec retour au léser ~voir.
Un robinet de vidange Rep.6 avec retour au réser -voir.
Un capteur Rep.7 installé sur une couverture ou
un mur comme décrite précédemment.
Un purgeur Rep.8, aut omatique ou manuel. pour éva
cuation de l'air des tuyauteries.
Un serpentin Rep.9,ou un échangeur thermique quel ~consue,contenu dans un ballon isolé Rep.10, renfermant 1'
eau ou le liquide à réchauffer.
Ce ballon est uni d'une soupape de sécurité gep.ll
et d'un robinet de vidange Rep.12
Le serpentin est ensuite relié au réservoir Rep.l
foutes les canalisations, sauf celles du capteur
sont isolées thermiquement.
Le circulateur, ou petite pomp@ Rep.3 est mu par
un moteur électrique Rep.13, lequel moteur peut être ali
menté en courant électrique par le réseau de distribution
ce qui nécessite un asservissement assez complexe, l'en-
semble étant générateur de perte d'énergie, ou alimenté
par une batterie de cellules photovoltaques Rep.14 Pla
crées de la -.-e façon que les éléments capteurs Rep.7 entre les éléments d'isolation et d'étanchéité.
d'installation destiné à la récupération de calories.
Sur le schéma de droite nous trouvons:
Un capteur Rep.20 suivant le principe de la Fig.34
Planche 6/7
Un ventilateur Rep.21
Une soupape anti-retour Rep.22
Une cuve isolée Rep.23
Un massif de maçonnerie Rep.24 traversé d'une sé @rie de conduits pour le passage de l'air.
Une canalisation amovible Rep,25
Une soupape anti-retour Rep.26
Un moteur Rep.27 alimenté comme décrit précédem
ment pour la Fig.35
Le circuit est très simple: quand il y a ensol - leilleent, le Ir;oteur 27 actionne le ventilateur Rep. 21
l'air circule selon les fleches, se réchauffe dans le capteur, puis va réchauffer le massif de maçonnerie, ceci en
circuit fermé.
Le système peut fonctionner en circuit ouvert, eomme in
diqué sur le shéma partiel de gauche.
L*air à réchauffer est pris dans le local etpasse par
le clapet Rep,l6, l'air réchauffé étant propulsé dans le
local par l'arrivée orientable Rep.28.
En cas de non ensoleillement,ou la nuit, il est possible
de récupérer les calories accumulées dans le massif Rep.24
on laissant ouvertes quelques canalisations confine le Rep.28
Si le massif est suffisamment important, il est possi
ble d'accumuler des calories l'été et de les récupérer l'hi
ver.
Les possibilités de fabrication industrielle ont imm6-
diates sans outillage ou machine coûteuse
Pour les éléments d'étanchéité par moulage manuel au
contact" d'un stratifié terre polyester par exemple, sur un
moule de même composition.
Les éléments d'isolation se trouvent en plaques dans
le commerce, mais il est recommandé de les recouvrir d'nn
renforcement, exemple; plaque en mousse rigide de polyuré- thane renforcement extérieur stratifié verre polyester.
Bn ce qui concerne les tubes et tales de capteur, l'utilisation du Ouivre ne pose aucune problème ainsi que le
revêtement de couleur sombre, peinture spéciale ou chroma--
ge noir.
Le stade de séries importantes peut titre envisagé avec
presses chauffantes, et moules métalliques, selon les tec niques les plus modernes, en accord avec les débouchés.

Claims (2)

REVENDICATIONS
1) Panneaux étanches, isolants et juxtaposables pour murs
et couvertures de toutes constructions, et pouvant être a
ménagés en capteurs solaires pour chauffage de l'air, de
liquides ou produotion d'élentninété
Un élément d'étanchéité moulé en matière transpa
rente ou translucide, laissant passer les rayons solaires
et qui extérieurement peut prendrela forme et la couleur
de tous matériaux.
ou cloisons, ou comme panneaux décoratifs.
être utilisés seuls coite panneaux de couverture, de murs
nulateur de chaleur. Les éléments d'étanchéité, peuvent
chauffage d'eau dans une cuve bien isolée formant accu
port de calories, liquide qui peut être utilisé pour le
tanchéité et dans lesquels circule le liquide de trans
captation placés entre les éléments d'isolation et d'é
Un réseau de tubes métalliques avec ailettes de
tanchélté et s'ajustant dans celui-ci
Un élénent d'isolation placé sous l'élément d'é
2) Panneaux selon la revendication 1 caractérisés par la
possibilité de faire circuler de l'air, selon un circuit
en chicanes1entrel'élément d'isolation et l'élément d'é
tanchéité, et de récupérer ainsi des calories qui peuvent
être directement utilisées pour le réchauffement d'un l
cal, ou qui peuvent être stockées dans un massif de maçon
nerie convenabletent isolé 5) Panneaux selon la revenaication 1, caractérisés par
la possibilité de placer entre les éléments d'isolation
et d'étanchéité, des cellules photovoltaTques permettant
la production d'électricité, et permettant notamment une
simplification des asservissements de circuits d'air
chaud et dteau chaude, ai;r;si qu'une autonomie totale de
fonctionnement
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