FR2522397A1 - Air flow solar collector using convection - has core of heat absorbing material permeable to air with outer glazing - Google Patents

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Abstract

The flow of heat carrying traverses the solar collector body longitudinally or transversely, the body material being transparent, translucent, or opaque. A frame (1) holds the material between two grill walls, one wall (3) being oriented towards the suns rays and protected by a glazing (7). The other opposed wall (4) is at least partially permeable to air flow. Air flow penetrates the collector via an opening (9) beneath the glazing, traverses one wall, absorbs heat from the body, and exits into a housing (11). The glazing and top wall form a volume of air with decreasing transverse section, to regulate air flow.

Description

Le capteur solaire faisant l'objet de l'invention est conçu afin que l'air,vecteur de la chaleur captée,circule essentiellement à l'intérieur du corps du capteur après avoir été puisé de préférence à l'extérieur,Le corps du capteur est constitué par des matériaux transparents, translucides et/ou opaques perméables à l'air, et ces matériaux qui captent le rayonnement le transmettent directement ou indirectement à l'air vecteur de chaleur par convection,qui est recueilli à l'arrière du capteur. The solar collector which is the subject of the invention is designed so that the air, vector of the heat captured, circulates essentially inside the body of the collector after having been preferably drawn outside, The body of the collector consists of transparent, translucent and / or opaque materials permeable to air, and these materials which capture the radiation transmit it directly or indirectly to the air vector of heat by convection, which is collected at the rear of the sensor.

L'avantage de ce dispositif est de réduire la température du vitrage à travers lequel le rayonnent est reçu.Cette température sera, suivant la perfection < ju du positif, plus ou moins voisine de la te.- pérature de l'air extérieur.Les pertes de chaleur dues à ce vitrage sont minimisées,et le rendement global de captation de la chaleur se rapprochera de l'unité,dans mesure où l'isolation thermique du corps du capteur est bien réalisée,à l'arrière et latérelament. The advantage of this device is to reduce the temperature of the glazing through which it is received. This temperature will, depending on the perfection of the positive, be more or less close to the temperature of the outside air. heat losses due to this glazing are minimized, and the overall heat capture efficiency will approach the unit, insofar as the thermal insulation of the sensor body is well achieved, at the rear and laterally.

Cet avantage d@vient primordial au coeur de l'hiver,les capteurs classiques ayant alors des rendements très faibles,liés aux basses températures extérieures et aux conditions atmosphériques (vent,notamment) qui favorisent les pertes par convection. This advantage comes first in the heart of winter, the conventional collectors then having very low yields, linked to the low outside temperatures and the atmospheric conditions (wind, in particular) which favor convection losses.

La chaleur ainsi captée pourra être utilisée en vue d'assurer le chauffage des locaux,notamment en employant l'air chaud afin d'assurer la ventilation des locaux. Si la température de l'air sortant des capteurs est suffisante,il pourra assurer le chauffage seul.Il sera également possible d'utiliser cette température élevée dans des batteries ou par d'autres moyens en vue de réchauffer l'e@u d'un chauffage ou l'eau chaude sanitaire. The heat thus captured may be used to heat the premises, in particular by using hot air to ensure the ventilation of the premises. If the temperature of the air leaving the collectors is sufficient, it can provide heating alone. It will also be possible to use this high temperature in batteries or by other means in order to heat the e @ u of heating or domestic hot water.

Les figures 1 , 2 , et 3 représentent un mode de réalisation de l'invention.Les figures 1 et 2 montrent un capteur isolé, vu en coupe transversale et en plan.La figure 3 montre un ensemble de capteurs en place. Figures 1, 2, and 3 show an embodiment of the invention. Figures 1 and 2 show an isolated sensor, seen in cross section and in plan. Figure 3 shows a set of sensors in place.

Le corps du capteur est constitué par un cadre rectangulaire (1) calorifugé extérieurement (2).Les faces (3) et (4) du corps du capteur sont constituées par un grillage dont les maill@s sont dimensionnées afin de maintenir en place les matériaux placés à l'intérieur du capteur, tout en permettant le passage facile de l'air.Ce grillage peut être en métal, en matière plastique,ou autre.Il peut consister en un grillage classique, en un métal déployé, ou an une tôle trés largement perforés. The sensor body is constituted by a rectangular frame (1) externally insulated (2). The faces (3) and (4) of the sensor body are constituted by a grid, the meshes of which are dimensioned in order to hold in place the materials placed inside the sensor, while allowing easy passage of air.This mesh can be made of metal, plastic, or other.It can consist of a conventional mesh, an expanded metal, or an very widely perforated sheet metal.

A l'intérieur du cadrs,entre les faces grillagées sont entasées les matériaux/destinés à intercapter le rayonnement et transmettre la chaleur ainsi obtenu à l'air.Ces matériaux peuvent être de nature uniforme,ou au contraire différenciés suivant,par exemple,qu'ils sont plus
OU Joins proches de la face avant du capteur.
Inside the frame, between the mesh faces are piled up the materials / intended to interpose the radiation and transmit the heat thus obtained to the air. These materials can be of a uniform nature, or on the contrary differentiated according to, for example, that 'they are more
OR Joins close to the front of the sensor.

La figure 1 montre une réalisation dans laquelle deux couches de matériaux se succédent,l'une (5) constituée par des matériaux transparents qui laisseront passer une partimportante du reyonnaient (par exemple 70 à 80 % de celui-ci),cependant que le couche (6) sera constituée par des matériaux opaques dont les caractéristiques de surface seront très proches du corps noir,et pourrant,en outre être irrégulières (rainures,saillies etc..) favorisent ainsi l'absorption du rayonnement et l'échange par convection. Figure 1 shows an embodiment in which two layers of material succeed one another, one (5) consisting of transparent materials which will allow a significant part of the reyonnais to pass (for example 70 to 80% of it), while the layer (6) will be constituted by opaque materials whose surface characteristics will be very close to the black body, and which may also be irregular (grooves, projections, etc.) thus favor the absorption of radiation and exchange by convection.

Les deux couches (5) et (6) pourront séparées par un grillage ou simplement soig eusement mis s en place à la fabrication et bloquées entre les faces (3) et (4).Il peut également être prévu trois couches ou plus. The two layers (5) and (6) may be separated by a mesh or simply carefully placed in place during manufacture and blocked between the faces (3) and (4). Three or more layers may also be provided.

Le matériau employé doit être convenablement perméable au passage de l'air.Il doit être fabriqué et mis en place afin que l'air soit contraint à de fréquents changements de direction afin d'améliorer le coefficient de convection.A titre d'exemple,les anneaux dits de Raschig sont susceptibles de constituer un excellent matériau de remplissage,qu'ils soient complets,c'est-à-dire fermés,ou ouverts. Dans le @a cas de deux couches,les anneaux pourront être en verre (ou en une ma- tiere plastique sensiblement équivalente quant à le transparence),pour la couche (5),le couche (6) étant an anneaux noirs nervurés,on matiére plastique en général. The material used must be suitably permeable to the passage of air; it must be manufactured and put in place so that the air is forced to frequent changes of direction in order to improve the convection coefficient. the so-called Raschig rings are likely to constitute an excellent filling material, whether they are complete, that is to say closed, or open. In the case of two layers, the rings may be made of glass (or of a plastic material substantially equivalent in terms of transparency), for layer (5), the layer (6) being ribbed black rings, plastic in general.

La face (3? exposé' au rayon@ement solaire est protéSé- par un vitrage (7) qui délimite avec elle un volue de section trapèzoïdale, l'extrêmité fermée (8) étent très étroite et l'autre extrêmité (9) plus largement ouverte.Ce vitrage peut dépasser le cadre du capteur,au dessus de l'ouverture (9) la dimension de la partie qui dépense (10) étant fonction de la pente du capteur et des conditions métórologiques du site,l'objectif étant d'éviter au mieux les entrées d'eau de pluie ou de produits végetaux ou autres. The face (3? Exposed 'to the solar beam is protected by a glazing (7) which delimits with it a trapezoidal section, the closed end (8) is very narrow and the other end (9) more wide open. This glazing can exceed the frame of the sensor, above the opening (9) the dimension of the spending part (10) being a function of the slope of the sensor and the metrological conditions of the site, the objective being '' best avoid the entry of rainwater or vegetable or other products.

L'ouverture (9) pourra être équipée également d'un dispositif @@, (grillage,aubes directrices, filtres etc..) destiné à i te@dire les entrées @accidentelles d'eau ou de corps étrangers.Dans certains cas,il ser@ prévu une alimentation d'air centralisée à partir d'un distributeur éventuellement précidé d'un système de filtrage et d'un ventilateur.L'extrémité (9) sera alors formée. The opening (9) can also be equipped with a device @@, (grating, guide vanes, filters, etc.) intended to tell you about the accidental entry of water or foreign bodies. a centralized air supply will be provided from a distributor, if necessary, with a filtering system and a fan. The end (9) will then be formed.

L'air réchauffé dans le corps du capteur sort par la fase (4) et est recueilli dans un coffrage (11) bien calorifugé (12).Il est ensuite évacué par les gaines (13).La circulation de l'air peut être assurée par un ventilateur situé en aval (non fi Jure ui rassemble l'air venu des différentes unités de capteurs en vue de son utilisa- tion.Le filtrage dc l'alr,s'il est nécessaire,est assuré,sont en amont grace aux éléments filtrants placés dans l'ouverture (9) et mentionées ci-dessus,soit en aval,de façon classique. The air heated in the body of the sensor exits through the base (4) and is collected in a formwork (11) well insulated (12). It is then evacuated by the ducts (13). Air circulation can be ensured by a fan located downstream (not fi Jure ui gathers the air coming from the different sensor units for its use. The filtering of the alarm, if necessary, is ensured, are upstream thanks to the filter elements placed in the opening (9) and mentioned above, either downstream, in a conventional manner.

L'ensemble des éléments constitutifs du réseau sera calculé,sauf dans des cas particuliers,afin de maintenir les corps des capteurs eh légère dépression. All the constituent elements of the network will be calculated, except in special cases, in order to maintain the bodies of the sensors in slight depression.

Les figures 1 , 5 et 6 représentent un autre mode de réalisation de l'invention.Le flux d'air traverse toujours le corps du capteur transversalement,mais pour une fraction suelement,les autres fractions -du flux passant par des ouvertures ménagées aux deux extrèmités du capteur. Figures 1, 5 and 6 show another embodiment of the invention. The air flow always crosses the body of the sensor transversely, but for a fraction only, the other fractions -of the flow passing through openings made in both sensor ends.

La figure4,coupe transversale du capteur,montre que le grillage (4) du cas précédent disparait et se confond avec le coffrage (11). Figure 4, cross section of the sensor, shows that the grid (4) of the previous case disappears and merges with the formwork (11).

L'air pénètre toujours par l'ouverture (9).Celle-ci comporte un aubage (15) destiné à doser de façon permanente (lors du montage ou lors d'une mise au point) le quantité d'air qui s'engage dans le distributeur (16) et traverse ensuite longitudinalement le corps du capteur pour aboutir au collecteur (17).Le reste de l'air s'engage dans l'espace compris entre le vitrage (7) et le grilage (3).Il est partiellement aspiré vers le corps du capteur à travers le grillage (3), la fraction restante aboutissant au collecteur (17) à travers un dis~ positif de réglage (18) aui en limite le débit permanent.L'air est ensuite collecté comme précédemment par les tubes (13) et collecteurs (14). The air always enters through the opening (9). This includes a blade (15) intended to permanently dose (during assembly or during adjustment) the quantity of air which engages in the distributor (16) and then crosses longitudinally the body of the sensor to reach the collector (17). The rest of the air engages in the space between the glazing (7) and the grill (3). is partially sucked towards the body of the sensor through the screen (3), the remaining fraction leading to the collector (17) through a positive adjustment setting (18) which limits the permanent flow. The air is then collected as previously by the tubes (13) and collectors (14).

La figure 5 représente le même capteur en vue horizontale avant pose.La figure 6 montre un ensemble de capteurs en place. Figure 5 shows the same sensor in horizontal view before installation. Figure 6 shows a set of sensors in place.

Dans une variante de ce dernier mode de réalisation,le grillage (3) est remplacé par un vitra3e (verre ou ulastique équi.valent) la fraction de l'air aspirée par (3) s'annulant,et la totalité du flux pansant par les ouvertures (i6) et (17). In a variant of this latter embodiment, the grating (3) is replaced by a vitra3e (glass or equivalently equivalent) the fraction of the air sucked in by (3) canceling out, and the entire dressing flow by the openings (i6) and (17).

Le fonctionnement d'une batterie de capteurs solaires ne permet pas d'assurer,à elle s@ule,le chauffage d'un batiment,même dans les conditions les plus favorables, sauf au prix d'investissements totalement inco@@atibles avec l'économie annuelle réalisée.La rentabilité de l'installation exige que les capteurs soient asscciés à une autre source d'énergie.Celle-ci sera choisie de préférence parmi les énergies stockables ou renouvelables.Une pompe à chaleur utilisant,à l'évaporateur,la chaleur obtenue pa@ refroidissement de l'air extérieur,ou, mieux, refroidissement de l'air extrait du batiment, ou encore la chaleur extraite d'un stockage saisonnier, constituent des exemples de solutions ne faisant appel qu'à un minimum d'énergie traditionnelle. The operation of a battery of solar collectors does not ensure, on its own, the heating of a building, even under the most favorable conditions, except at the cost of investments totally inco @@ atible with the annual savings made. The profitability of the installation requires that the sensors be combined with another source of energy. This will preferably be chosen from storable or renewable energies. A heat pump using, on the evaporator, the heat obtained by cooling the outside air, or better still cooling the air extracted from the building, or the heat extracted from seasonal storage, constitute examples of solutions using only a minimum of traditional energy.

Cette combinaison ne peut être étudiée que sur un cas pratique. This combination can only be studied on a practical case.

Soit une villa de 100 m2 habitables, volume 250 m3, avec G=1 W/h.m3 sise dans la région de Perpignan, équipée avec les capte@rs décrits ci-dessus, pente 33 % (pente peu favorable, mais qui correspond aux pentes de toitures de la région) : avec 14 m2 de surface de captage. Or a villa with 100 m2 of living space, volume 250 m3, with G = 1 W / h.m3 located in the Perpignan region, equipped with the sensors described above, slope 33% (slope not very favorable, but which corresponds on the roof slopes of the region): with 14 m2 of catchment area.

Le renouvellement d'air normalement admis sera dq 250 m3/h, soit environ 18 m3/h par m2 de capteur.Le rayonnement incident varie de 66 kWh/m2.mois (Décembre) à 217 kWh/m2.mois (Juillet) pour la pente définie, soit en moyenne, pour les périodes diurnes, au m2, 230 W en Décembre et 480 W en Juillet.En fait l@ flux variera d? 100 à 350 W en
Décembre et de 100 à 900 W en Juillet.
The normally admitted air renewal will be 250 m3 / h, or approximately 18 m3 / h per m2 of sensor. The incident radiation varies from 66 kWh / m2. Month (December) to 217 kWh / m2. Month (July) for the defined slope, on average, for daytime periods, per m2, 230 W in December and 480 W in July. In fact the @ flux will vary from? 100 to 350 W in
December and from 100 to 900 W in July.

Si le rendement des captures était de 100 %, l'air s'échaufferait de 16 à 57 C en Décembre, et de 16 à 147 C en Juillet. Dans la pratique et avec le volume d'tir admis,le rendement moyen sera de 0,8 en hiver et de 0,5 à 0,6 en été.Une augmentation du débit estival,ramenant l'élévation de température à 70 ou 75 C permettra d'obtenir un rendement d'été de 0,70 en moyenne. If the catch yield were 100%, the air would heat up from 16 to 57 C in December, and from 16 to 147 C in July. In practice and with the admitted volume of fire, the average yield will be 0.8 in winter and 0.5 to 0.6 in summer. An increase in summer flow, bringing the temperature rise to 70 or 75 C will yield an average summer yield of 0.70.

Dans ces conditions,l'air sera réchauffé de 13 à 46 C en Décembre et da 13 à 52 C en Juillet.Il sera toujours utilisable en hiver en vue d'assurer la ventilation des locaux chauffés, au prix, parfois d'un léger réchauffage.Il permettra même, très fréquemment, d'assurer la totalité des besoins thermiques. In these conditions, the air will be warmed from 13 to 46 C in December and from 13 to 52 C in July. It will always be usable in winter to ensure ventilation of the heated premises, at the cost, sometimes of a slight It will even very often provide all of the thermal needs.

En été,les cepteurs permettront d'assurer le remplissage d'une installation de stockage saisonnier,ainsi que la satisfaction partielle des besoins d'cau chaude sanitaire. In summer, the receivers will ensure the filling of a seasonal storage facility, as well as the partial satisfaction of domestic hot water needs.

La pompe à chaleur d'appoint récupèrera les calories correspondant au refroidissement de l'air extrait du batiment de 20 à 8 C.Avec un coefficient de performance de 4 ,une surpuissance installée de 10 %, et la récuperation de 75 % de l'énergie du compresseur,l'apport de la pompe à chaleur sera de 0,75 x 1,1
250 x 0,34 x 12 x ( 1 + ) = 1 230 W
4 soit 836 kWh pour 30 jours.
The additional heat pump will recover the calories corresponding to the cooling of the air extracted from the building from 20 to 8 C. With a performance coefficient of 4, an installed overpower of 10%, and the recovery of 75% of the compressor energy, the heat pump supply will be 0.75 x 1.1
250 x 0.34 x 12 x (1 +) = 1,230 W
4 or 836 kWh for 30 days.

Le bilan mensuel de la ville pour les mois d'hiver (durée ramenée uniformément à 30 jours) s'établit comme suit,en kWh / mois,d'abord en négligeant la préparation d'eau chaude sanitairs,puis en incluant celle-ci (évaluée à 200 kWh/mois)
Mois Octob Novem Décem Janvi Févri Mars Avril
Besoins 208 1 040 1 588 1 795 1 625 1 077 586 sens EC
Capteurs 1 364 993 739 809 1 145 1 569 1 781
P A C 0 47 849 885 480 o 0
Déficit 100
Besoins 408 1 240 1 788 1 995 1 825 1 277 786 avec EC
P A c 0 O 247 886 886 680 Q o
Déficit 163 300
Ces tableaux montrent quc la pop à chaleur est utilisés théoriquement 1840 ou 2195 heures (à pleine marche) suivant le cas.En réalité le temps de @arche est nettement plus élévé, par suite du gaspillage de l'énergie solaire notamment lorsque la température est modérée et l'ensoleillement @diocre,et,par exemple 2 500 ou 3000 heures.
The city's monthly balance sheet for the winter months (duration reduced uniformly to 30 days) is established as follows, in kWh / month, first by neglecting the preparation of domestic hot water, then by including it (rated at 200 kWh / month)
Month October Novem Decem Janvi Feb March April
Requirements 208 1,040 1,588 1,795 1,625 1,077,586 EC direction
Sensors 1 364 993 739 809 1 145 1 569 1 781
PAC 0 47 849 885 480 o 0
Deficit 100
Requirements 408 1,240 1,788 1,995 1,825 1,277,786 with EC
PA c 0 O 247 886 886 680 Q o
Deficit 163,300
These tables show that the heat pop is theoretically used 1840 or 2195 hours (at full power) depending on the case. In reality the time of @arche is much higher, due to the wasting of solar energy especially when the temperature is moderate and sunshine @ poor, and, for example 2,500 or 3,000 hours.

Le déficit est de 100 ou 463 kWh théoriquement, et en fait de 500 ou 1000 kWh environ par hiver. The deficit is theoretically 100 or 463 kWh, and in fact about 500 or 1000 kWh per winter.

Ce calcul doit être complété par l'examen des chiffres pendant une période de froids excepticnnels,soit (après controle statisque) cinq jours consécutifs dont la température moyenne serait de +2 C, avec ensoleillement faible (1 000 watts/jour). This calculation must be completed by examining the figures during an exceptional cold period, that is (after statistical control) five consecutive days with an average temperature of +2 C, with low sunshine (1000 watts / day).

Les besoins sont alors, pour les 5 jours, de 530 kWH env, et les ressources de 56 + 148 = 204 kWh, avec un déficit de 326 kWh. Ce déficit,dans la pratique se confond avec le déficit de 1 000 kWh,mais sous réserve d'un niveau de température suffusant (préparation de l'eau chaude et chauffage par grands froids). The needs are then, for the 5 days, of 530 kWH env, and the resources of 56 + 148 = 204 kWh, with a deficit of 326 kWh. This deficit, in practice is confused with the deficit of 1000 kWh, but subject to a sufficient temperature level (preparation of hot water and heating in very cold weather).

Sous ce rserves,le déficit sera facilement comblé par recours@à un stockage saisonnier. La quantité de chaleur r@çue par les capteurs au cours des cinq mois d'été par rayonnement est de 12 908 kWh.Après réchauffage de l'eau chaude, et avec un rendement de 0,7 plus de â 000 kWh sont disponibles pour le stockage, et quelles que soient les portes même en l'absence de tout calorifuge, la quantité de chaleur nécessaire en vue d@ compenser le déficit hivernal existera au moment voulu. Under this reserve, the deficit will be easily filled by recourse to seasonal storage. The quantity of heat received by the collectors during the five summer months by radiation is 12,908 kWh. After reheating the hot water, and with a yield of 0.7 more than â 000 kWh are available for storage, and whatever the doors, even in the absence of any heat insulation, the quantity of heat necessary in order to compensate for the winter deficit will exist at the desired time.

L'intéret de catts analyse (qui pourrait être refaite pour la plupart des sites en France) est de démontrer les avantages im@édiats d'un rendement élevé des capteurs en hiver,mais surtout de faire reasortir le problème posé par la température de l'air à la sortie des ca# teurs,problème lié au rendement, d'abord,mais aussi au débit de l'air. The interest of catts analyze (which could be redone for most sites in France) is to demonstrate the immediate advantages of a high sensor output in winter, but above all to bring out the problem posed by the temperature of the air at the exit of the # # sensors, problem linked to the efficiency, first, but also to the air flow.

Or,dans l'exemple décrit,il est facile de faire varier ce débit.Par réduction,ce qui va sens dire,mais aussi par augmentation, celle-ci n'entrainant aucun gaspillage,puisque tout@ l@ chaleur de l'air est récupérés, pratiquement jusqu'au niveau (+8 C) de la température moyenne journalière du mois le plus froid (7,5 C).However, in the example described, it is easy to vary this flow rate. By reduction, which will mean meaning, but also by increase, this resulting in no waste, since everything @ l @ heat of the air is recovered, practically up to the level (+8 C) of the average daily temperature of the coldest month (7.5 C).

Il existe d'autres moyens d@ relever l@ temperature de l'air à la sortie des capteurs en réduisant la surface de ceux-ci par utilisation de miroirsmais ces procédés, déja connus,ne sont pes analysés ici. There are other means of raising the temperature of the air at the outlet of the sensors by reducing the surface of the latter by using mirrors, but these methods, already known, are not analyzed here.

La variation du débit d'air entraine une autre conséquence im@ portante liée à la vitesse de l'air et par conséquent au coefficient de transmission de la chaleur pas convection. The variation of the air flow entails another important consequence linked to the speed of the air and consequently to the coefficient of heat transmission not convection.

Dans la prèmiere forme de réalisation (figure 1) la vitesse de l'air est faibel dans la traversée du corps du capteur et la température des matériaux s'élèvera,favorisant les pertes par rayonnement vers le vitrage.Le flux d'air léchant celui-ci, qui récupère (en partie) non seulement la chaleur reçue par rayonnement,mais celle qui a été ah sorbée à l'entrée du rayonnement (perte@ optiques) joue donc un rôle capital et son débit doit être réglé,notamment oar diminution des pertes de charge dans le corps du capteur q l'extrèmit@ (8). In the first embodiment (FIG. 1) the speed of the air is weak in the passage through the body of the sensor and the temperature of the materials will rise, favoring the losses by radiation towards the glazing. The air flow licking that -this, which recovers (in part) not only the heat received by radiation, but that which has been ah sorbed at the entrance of the radiation (loss @ optics) therefore plays a crucial role and its flow rate must be regulated, in particular by reduction pressure losses in the body of the sensor q the end @ (8).

Dans le deuxième forme de réalisations (figure 4) la vitesse de l'air, dans le corps du capteur, tout en restant faible, sera de 5 à 10 fois plus élevée, et le balayage du vitrage pourra être effectué avec une quantité d'air moins importante. In the second embodiment (FIG. 4) the speed of the air in the body of the sensor, while remaining low, will be 5 to 10 times higher, and the glazing can be swept with a quantity of looks less important.

Les capteurs solaires décrits sont donc caractérisés par les dé- tails de conception déja énumérés,mais aussi par l'intéret que représente leur association avec un dispositif de récupération de chaleur sur l'air extrait qui peut, en combinaison avec les systèmes-de réglage des débits, en re@mettre l'utilisation optimale.  The solar collectors described are therefore characterized by the design details already listed, but also by the advantage represented by their association with a device for recovering heat from the extracted air which, in combination with the control systems debit, to put back the optimal use.

Claims (13)

REVENDICATIONS 1.- Capteur solaire à air,caractèrisé par ce au te flux d'air 1.- Solar air collector, characterized by this air flow vecteur de chaleur,traverse le corps du capteur longitudinalement ou heat vector, crosses the sensor body longitudinally or transversalement,le corps du capteur étant constitué à l'aide de m@té-  transversely, the sensor body being formed using m @ té riaux perméables au flux d'air,transparents,translucides et/ou opa air permeable, transparent, translucent and / or opaque ques,ce matériaux étant bloqués à l'intérieur d'un cadre (1),entre ques, this material being blocked inside a frame (1), between deux parois dont l'une (3)orientée vers le rayonnement,est protégée two walls, one of which (3) oriented towards radiation, is protected par un vitrage (7) et dont l'autre (4) opposée à (3) est au reins par by glazing (7) and the other (4) opposite (3) is at the back by tiellement perméable au flux d'air,ce flux pénétrant dans le capteur partially permeable to air flow, this flow entering the sensor par une ouverture (9),entre vitrage et proi (3),traversant ersuite by an opening (9), between glazing and proi (3), through ersuite a paroi (3) peur parcourir le corps du capteur (5) et (6),y absob- wall (3) can travel the body of the sensor (5) and (6), absob- bant,par convection la chaleur caprée par les matériaux du corps bant, by convection the heat capré by the materials of the body grace au rayonnement,et ressortant du corps du capteur pour être re@@@  thanks to the radiation, and emerging from the body of the sensor to be re @@@ cueillie dans un coffrage(11)en vue de l'utilisation de sa chaleur. picked from a formwork (11) for the use of its heat. 2.- Capteur selon la revendication 1 caractérisé ,dans un premier 2. A sensor according to claim 1 characterized, in a first mode de réalisation,par ce que le vitrage crée,avec la face (3) du embodiment, by what the glazing creates, with the face (3) of the capteur,un volume d'air de section transversale décroissante de l'en sensor, an air volume of decreasing cross-section from the trée (9) vers l'autre extrémité (8) entrainant une pénétration de l'air port (9) towards the other end (8) causing air penetration aussi régulière qua possible dans le corps (5) par la face (3),entuè as regular as possible in the body (5) by the face (3), entuè rement perméable à l'air.La face arrière (4),également perméable à The rear face (4), also permeable to l'air permet à l'air de parvenir au coffrage (11),étanche,dont la the air allows the air to reach the waterproof formwork (11), the section transversale est progressivement croissante,favorisant une ré cross section is gradually increasing, favoring a re partition régulière du flux d'air dans le capteur. regular partition of the air flow in the sensor. 3.- Capteur selon la reve-dication i caractérisé,dans un autre 3.- Sensor according to reve-dication i characterized, in another mode de réalisation,par l'existence,aux deux extrèmités du corps du embodiment, by existence, at the two ends of the body of the capteur,d'un distributeur et d'un collecteur d'air dans lesquels la sensor, distributor and air collector in which the résistance à l'air est pratiquement nulle.Une part du flux d'air entré air resistance is practically zero. Part of the air flow entered par l'orifice (9) passe dans le distributeur et parcourt longitudina- through the orifice (9) passes into the distributor and runs longitudinally lement le corps du capteur pour aboutir au collecteur (18),le reste du the sensor body to reach the collector (18), the rest of the flJx passant au sus de la paroi (3).Une fraction de l'air est aspi flJx passing over the wall (3). A fraction of the air is sucked in rée à travers la paroi (3),plus ou moins perméable à l#air,et une autre ftaction aboutit directement au collecteur après avoirléché le vitra through the wall (3), more or less breathable, and another action leads directly to the collector after having touched the glass ge sur toute sa surface.Les trois fractions,rassemblées dans le col age over its entire surface. The three fractions, gathered in the neck lecteur,sont ensuiteecploitée comme précédemment. reader, are then used as before. 4.- Capteur selon les revendications i 2 et 3 dans lequel un dis 4.- sensor according to claims i 2 and 3 wherein a dis positif de protection contre les entrées d'eau ou de matières étran positive protection against ingress of water or foreign matter gères est disposé devant l'ouverture (9) dispositif constitué par une managers is arranged in front of the opening (9) device constituted by a prolongation du vitrage au dela du corps du capteur (10) complété,ou extension of the glazing beyond the completed sensor body (10), or non par un système d'aubages,de filtrage et/ou de rég age.  not by a system of blading, filtering and / or regulation. 5.- Capteur selon les revendications 1 2 et 3 dans lequel l'a- limentation de l'air est obtenue grace à un reseau de canalisation associé à un ventilateur (éventuellement à un filtre) et/ou dans leouel le départ e l'air est réalisé à l'aide d'un ensemble similaire l'ensemble tant coq afin que le corps des capteurs soit toujours en légère dépression 5. A sensor according to claims 1 2 and 3 in which the air supply is obtained by means of a duct network associated with a fan (possibly with a filter) and / or in which the departure and the air is produced using a similar assembly, both the rooster assembly so that the sensor body is always slightly depressed 6.- Capteur selon les revendications 1 2 et 3 caractérisé par le choix,pour le corps du capteur de matériaux transparents et/ou translucides et/ou opaques présentant,par unité de volume,une surface d'échange maximale 6.- A sensor according to claims 1 2 and 3 characterized by the choice, for the sensor body of transparent and / or translucent and / or opaque materials having, per unit volume, a maximum exchange surface 7.- Capteur selon les revendications 1 2.et 6 caractérisé par le fait que le rayonnement frappe d'abord,les matériaux transparents éventuellement ensuite des matériaux translucides,avand d'être complètement absorbé par les matériaux opaques. 7. A sensor according to claims 1 2. and 6 characterized in that the radiation strikes first, the transparent materials possibly then translucent materials, before being completely absorbed by the opaque materials. 8.- Capteur selon les revendications I 2 3 et 6 caractérisé par le choix de matériaux de dimensions différentes permettant, par la résistance graduée qu'ils opposent au passage de l'air,d'optimiser la répartition du flux dans les corps du capteur. 8.- Sensor according to claims I 2 3 and 6 characterized by the choice of materials of different dimensions allowing, by the graduated resistance which they oppose to the passage of air, to optimize the distribution of the flow in the bodies of the sensor .
Figure img00080001
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9.- Capteur selon des revendications précédentes dans lequel lo matériau employé,transparent ou non,est constitué en tout ou partie par des anneaux dits de Raschig fermis ou ouverts, 9. A sensor according to preceding claims in which the material used, transparent or not, consists wholly or partly of so-called closed or open Raschig rings, 10.- Capteur selon les revendications 1 2 et 3 dans lequel l'ou- verture 9 est munie d'une aube directrice réglable en vue de limiter et/ou d'orienter le débit de l'air. 10.- Sensor according to claims 1 2 and 3 wherein the opening 9 is provided with an adjustable guide vane in order to limit and / or orient the air flow. 11.- Capteur selon les revendications 1 et3 dans lequel des dispositifs d: réglag par aubage ou autres,permettent d'agir sur la répartition du flux d'air dans les différents parcours. 11. A sensor according to claims 1 and 3 in which devices d: adjustment by blading or the like, make it possible to act on the distribution of the air flow in the different paths. 12.- Capteur selon les revendications 1 et 3 dans lequel la paroi 3 est remplacée par une paroi transparente (verre ou matériau ayant la m3me transparerce).,de telle sorte qur le flux d'air ne dispose que de deux parcours possibles aboutissant aux orifices (16) et (17).  12. A sensor according to claims 1 and 3 wherein the wall 3 is replaced by a transparent wall (glass or material having the same transparency), so that the air flow has only two possible paths leading to the orifices (16) and (17). 13.- Association d'un ensemble de caters réalisés suivant üne ou plusieurs des revendications précédentes et d'un système de pompes à chaleur alimenté, évaporateurs par l'air extrait des locau@ chauffés par les capteurs, le chauffage étant du type "à air chaud",et les caractéristiques de débit et de température étant coordonnées entre les deux dispositifs afin d'assurer le meilleur rendement global,et d'éviter tour gaspillage d'énergie thermique.  13.- Association of a set of caters produced according to one or more of the preceding claims and of a powered heat pump system, evaporators by the air extracted from the locau @ heated by the sensors, the heating being of the "to hot air ", and the flow and temperature characteristics being coordinated between the two devices in order to ensure the best overall efficiency, and to avoid wasting thermal energy.
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