FR2506913A1 - Dispositif a pouvoir reflecteur variable en fonction de la temperature et son application a l'autoregulation d'un dispositif heliothermique - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF A POUVOIR REFLECTEUR VARIABLE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE COMPORTE DES LAMES OU AILETTES 2 MONTEES A DISTANCE LES UNES DES AUTRES SUR AU MOINS UN SUPPORT 1 NOTAMMENT UN TUBE DE CIRCULATION DE FLUIDE, LESDITES LAMES OU AILETTES ETANT REALISEES AU MOINS EN PARTIE EN UN MATERIAU DEFORMABLE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE.

Description

La présente invention concerne un nouveau dispositif à pouvoir réflecteur variable en fonction d'un rayonnement, notamment un rayonnement héliothermique, et bien que non-exclusivement, elle s'applique de préférence à la régulation thermique.

L'invention trouve une application particulièrement intéressante dans la réalisation d'absorbeurs solaires devant être de constitution simple et store, ces absorbeurs étant parcourus notamment par un mélange antigel qui doit être protégé de toute surchauffe et cela sans qu'il soit nécessaire de vidanger le circuit ou de refroidir le mélange eau-antigel.

L'invention fait que la régulation thermique est obtenue automatiquement sans utilisation d'aucun appareillage de contrôle de la température, sans qu'il existe aucun mécanisme d'articulation, ni aucune télécommande de quelque nature que ce soit.

Conformément à l'invention, le dispositif à pouvoir réflecteur variable en fonction d'un rayonnement, notamment un rayonnement héliothermique, comporte des lames ou ailettes montées à distance les unes des autres sur au moins un support, lesdites lames ou ailettes étant réalisées en un matériau de forme variable avec la température.

Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.

Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé.

La fig. 1 est une élévation partielle d'un absorbeur héliothermique faisant application de l'invention.

La fig. 2 est une élévation analogue à la fig. 1 montrant une position caractéristique de l'absorbeur.

Les fig. 3 et 4 sont des élévations analogues à la fig. 1 de deux variantes de réalisation.

La fig. 5 est une élévation schématique illustrant un autre mode de réalisation d'un absorbeur.

La fig 6 est une élévation analogue à la fig. 5 mais illustrant une position caractéristique.

La fig. 7 est une élévation analogue à la fig. 5 d'une variante
Les fig. 8 et 9 sont des élévations montrant des positions caractéristiques de l'absorbeur de la fig. 7.

La fig. 10 est une perspective partielle d'un second dispositif à pouvoir réflecteur variable faisant application de l'invention,
La fig. 11 est une perspective analogue à la fig.

10 illustrant une position caractéristique.

Dans ce qui suit, on désigne par matériau de forme variable avec la température soit un matériau composite bimétallique à coefficients de dilatation différents, soit un alliage à mémoire de forme, cet alliage pouvant être constitué à titre d'exemples nor limitatifs par un alliage cuivre zinc-aluminium,##oeore un alliage de nickel et de titane, dit nitinol.

L'absorbeur représenté aux fig. 1 et 2 comporte des tubes tels que celui désigné par 1, qui sont engagés dans des ailettes transversales 2 comportant par exemple des collets 3 dans lesquels les tubes 1 sont gonflés.

Les ailettes 2, par exemple conformées en équerre comme représenté, sont peintes de couleur sombre, par exemple noire à l'exception de leurs parties terminales 2a peintes en blanc, ou en matière brillante ou réfléchissante. Les tubes 1 sont parcourus par un fluide, notamment un liquide devant être chauffé par un rayonnement en particulier le rayonnement solaire, et les ailettes sont fabriquées en un matériau à mémoire de forme.

Les flèches fl figurent par exemple la direction du rayonnement qui frappe les ailettes 2 et provoque leur échauffement ainsi que celui du fluide circulant dans les tubes 1. Lorsque la température des ailettes dépasse un certain seuil dû à l'intensité du rayonnement incident et surtout à ltélévation de la température du fluide circulant dans les tubes 1, les ailettes 2 sont déformées spontanément et sont courbées par exemple comme illustré par la fig.

2, de sorte que leur partie brillante 2a réfléchit la plus grande partie du rayonnement incident, les ailettes successives se faisant, en outre, mutuellement ombre, ce qui limite ainsi la quantité de chaleur absorbée.

La fig. 3 illustre une variante de réalisation suivant laquelle les ailettes 21 sont constituées en plusieurs parties, à savoir une première partie 4 formant le collet 3 et dans laquelle les tubes 1 sont engagés et gonflés. Cette première partie 4 est en métal ou alliage bon conducteur de la chaleur et rendue absorbante au rayonnement par un revêtement sombre. La première partie 4 est reliée à une seconde partie 5 en matière réfléchissante, par exemple en aluminium, métal argenté, etc. Les deux parties 4 et 5 sont reliées par une bande de jonction 6 fabriquée en alliage à mémoire de forme. Dans cette réalisation, seule la bande de jonction est donc déformable et fait pivoter la seconde partie 5 au-delà d'un seuil de température déterminé par la nature de la bande de jonction 6.

A la fig. 4, la bande de jonction est constituée par deux lames 6a, 7a en matière présentant des coefficients de dilatation différents. Le même effet que décrit ci-dessus en référence à la fig. 3 est ainsi obtenu.

Les fig, 5 et 6 illustrent une autre réalisation d'un absorbeur qui comporte à chaque fois un tube 11 sur lequel est soudée longitudinalement une ailette 21. L'ailette 21 est en matériau à mémoire de forme, de sorte qu'en cas d'élévation de température au-delà du seuil de transrormation de ce matériau, l'ailette prend la forme illustrée à la fig. 6.

Dans cette réalisation, la face de l'ailette tournée vers la source de rayonnement est noire ou au moins de couleur sombre tandis que la face opposée est blanche ou ré fléchissante.

Dans la réalisation de la fig. 7, l'ailette est réalisée de façon analogue mais au lieu d'être soudée au tube Il, elle est roulée et sertie autour de ce tube.

La fig. 8 montre la forme de l'ailette au-delà d'un certain seuil de température.

La fig. 9 fait apparaitre une forme différente beaucoup plus complexe qui peut être obtenue en utilisant des alliages à mémoire de forme tels que ceux énoncés au début de la présente description.

Le dispositif à pouvoir réflecteur variable de l'invention ne comporte pas nécessairement tous les moyens d'un absorbeur et il peut, par exemple, être constitué comme illustré à la fig. 10 par des lames 8 montées sur des tiges 9. Les lames 8 sont en matériau a mémoire de forme tandis que les tiges 9 sont en une matière quelconque. La cloison, formée par l'assemblage des lames 8 sur les tiges 9, peut être disposée sur le trajet du rayonnement devant frapper un absorbeur, par exemple un panneau solaire et lorsque la température ambiante devient excessive, les lames prennent la forme illustrée à la fig 11. Dans une telle ap plicationZ 7es lames ne sont pas recouvertes d'un revêtement absorbant. En outre, cette cloison peut être mise en oeuvre à d'autres fins et, par exemple, éventuellement disposée entre deux plaques de verre 10, 11 pour constituer un ensemble à opacité variable limitant par exemple la quantité de rayonnement solaire admise dans un local, les plaques de verre 10 et 11 pouvant être assemblées entre elles à leur périphérie de façon étanche pour former un corps isolant.

L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif à pouvoir réflecteur vairable en fonction de la température, caractérisé en ce qu'il comporte des lames ou ailettes montées à distance les unes des autres sur au moins un support, lesdites lames ou ailettes étant réalisées en un matériau déformable en fonction de la température.

2 - dispositif suivant la revendication 1, carac térisé en ce que le matériau i mémoire de forme est constitué par un alliage métallique déformable au-delà d'un seuil de température pré-établi, par exemple en un alliage de cuivrezinc-aluminium, en un alliage de nickel et de titane, etc.

3 - Dispositif suivant la revendication i, caractérisé en ce que le matériau est constitué par un complexe bimétallique.

4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3s caractérisé en ce que le matériau à mémoire de forme est utilisé pour la réalisation d'ailettes de dispositifs absorbeurgde chaleur, une partie de l'ailette étant de couleur sombre et une autre de couleur réfléchissante pour que cette dernière partie soit seule essentiellement tournée vers la source de rayonnement au-delà d'un seuil de température déterminé.

5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les ailettes font partie d'un absorbeur comportant des tubes de circulation.

6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les tubes sont disposés soit transversalement, soit longitudinalement par rapport à l'ailette et sont réunis par gonflage, brasage, sertissage.

7 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le matériau à mémoire de forme est utilisé pour la réalisation d'une bande de jonction reliant une première partie d'ailette à une seconde partie d'ailette, la première partie d'ailette étant en contact direct avec au moins un tube et présentant une couleur sombre tandis que la seconde partie i'ailette est réfléchissante.

8 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les ailettes ou lames en matériau S mémoire de forme sont disposées à distance les unes des autres sur des supports en forme de tige et constituent une cloison placée sur le trajet du rayonnement devant être réglé.

9 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3 et 8, caractérisé en ce que les ailettes sont associées à au moins une plaque de verre formant un vitrage protecteur.

10 - Le produit industriel nouveau constitué par un dispositif hélithermique du genre capteurs, serre, baie mettant en oeuvre des caractéristiques de l'une au moins des revendications 1 à 9.