FR2537257A1 - Device for collecting, storing and distributing solar heat - Google Patents

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Abstract

Panels 3 have a face 5 limited by an absorbing wall 7 preferably having external ribs 11 and internal ribs 12 and containing a material with a high heat capacity 8, and an opposite face 6 limited by a wall 9 made of a thermally insulating material 10, these panels 3 being mounted pivotably about an axis 4, which allows the position of their opposing faces 5, 6 to be reversed in order to store the heat during the day and to give it out during the night to the inside of a building.

Description

L'invention a pour objet un dispositif conçu pour recevoir, capter, conserver la chaleur solaire et pour la restituer ensuite â l'intérieur d'un volume a chauffer. The subject of the invention is a device designed to receive, collect, store solar heat and then restore it inside a volume to be heated.

Le dispositif de l'invention est remarquable en ce qu'il est constitué par au moins un panneau à deux faces principales opposées, monté mobile pour permettre l'inversion de la position de ses faces, ce panneau ayant une structure qui présente sur une face une paroi absorbante limitant un volume de matiere à forte capacité calorifique et sur la face opposée une paroi limitant un volume de matière isolante thermiquement. The device of the invention is remarkable in that it consists of at least one panel with two opposite main faces, mounted so as to allow the position of its faces to be inverted, this panel having a structure which has on one side an absorbent wall limiting a volume of material with high heat capacity and on the opposite face a wall limiting a volume of thermally insulating material.

De préférence, la matière à forte capacité calo- rifique est une matière à changement de phases impliquant une forte chaleur de transformation Z on connais plusieurs sels qui possèdent cette propriété. Preferably, the material with a high calorific capacity is a material with phase change involving a high heat of transformation. Several salts are known which have this property.

Un panneau conforme à l'invention peut constituer un volet d'obturation d'une baie vitrée. Pendant le jour, la face à paroi absorbante est exposée au soleil en position d'ouverture du volet ; pendant la nuit cette même face est tournée vers la baie vitrée à laquelle elle restitue de la chaleur. A panel according to the invention can constitute a shutter for closing a bay window. During the day, the absorbent wall face is exposed to the sun in the flap open position; during the night this same face is turned towards the bay window to which it releases heat.

Selon l'invention, plusieurs panneaux successifs peuvent être montés pivotant chacun autour d'un axe central, un axe vertical par exemple ; les panneaux sont pourvus sur les tranches proches les unes des autres de joints d'étanchéité, de sorte que plusieurs panneaux successifs peuvent composer une cloison quand ils sont mis en alignement. De préférence cette cloison est placée en arrière d'une paroi extérieure vitrée d'un bâtiment. Pendant le jour les panneaux absorbent et emmagasinent de la chaleur par leur face absorbante, en protégeant l'intérieur du bâtiment par leur face à paroi isolante contre la chaleur excessive. Pendant la nuit, apres pivotement des panneaux autour de leurs axes, la face à paroi absorbante restitue de la chaleur tandis que la face à paroi isolante protège contre le froid nocturne. According to the invention, several successive panels can be mounted each pivoting about a central axis, a vertical axis for example; the panels are provided on the edges close to each other with gaskets, so that several successive panels can compose a partition when they are brought into alignment. Preferably this partition is placed behind a glazed exterior wall of a building. During the day the panels absorb and store heat by their absorbent face, protecting the interior of the building by their face with insulating wall against excessive heat. During the night, after pivoting of the panels around their axes, the face with absorbent wall releases heat while the face with insulating wall protects against the night cold.

De préférence, la paroi absorbante a au moins une de ses faces, intérieure ou extérieure, à surface utile accrue au moyen de nervures ou de plis successifs en sens opposés lui donnant un profil en créneau. Une telle paroi se réalise soit à l'aide d'un métal léger filé, ou d'une matière plastique extrudée, ou d'une feuille métallique mince plissée ou ondulée par laminage ou par estampage
On donnera maintenant, uniquement à titre d'exemple et sans exclure aucune variante entrant dans la définition de l'invention, une description de plusieurs modes de réalisation.Preferably, the absorbent wall has at least one of its faces, interior or exterior, with increased useful surface by means of successive ribs or folds in opposite directions giving it a niche profile. Such a wall is produced either using a light spun metal, or an extruded plastic, or a thin metal sheet pleated or corrugated by rolling or stamping.
We will now give, by way of example only and without excluding any variant coming within the definition of the invention, a description of several embodiments.

On se reportera aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue de dessus, en coupe par un plan horizontal d'une cloison composée de plusieurs panneaux conformément à l'invention,
- a figure 2 est une vue en coupe d'un autre panneau selon l'invention,
- la figure 3 est une vue de dessus montrant l'emploi comme volets devant une baie vitrée de deux panneaux conformes à l'invention.Reference is made to the accompanying drawings in which
FIG. 1 is a top view, in section through a horizontal plane of a partition made up of several panels in accordance with the invention,
FIG. 2 is a sectional view of another panel according to the invention,
- Figure 3 is a top view showing the use as shutters in front of a bay window of two panels according to the invention.

La figure 1 montre une paroi extérieure 1 d'un bâtiment, constituée par une vitre, en arrière de laquelle une cloison interne 2 est composée de plusieurs panneaux successifs jointifs 3. Chaque panneau 3 est monté pivotant grâce à un axe central vertical 4. De plus, chaque panneau 3 a une structure composite avec deux faces principales opposées 5, 6 dont l'une présente une paroi absorbante 7 qui limite un volume 8 occupant une fraction de 11 épaisseur du panneau 3, par exemple la moitié de celui-ci. Ce volume 8 est rempli d'une matière à forte capacité calorifique, comme de l'eau ou, de préférence un sel à changement de phases. Figure 1 shows an outer wall 1 of a building, consisting of a window, behind which an internal partition 2 is composed of several successive adjoining panels 3. Each panel 3 is pivotally mounted by means of a vertical central axis 4. De more, each panel 3 has a composite structure with two opposite main faces 5, 6 one of which has an absorbent wall 7 which limits a volume 8 occupying a fraction of the thickness of the panel 3, for example half of it. This volume 8 is filled with a material with a high calorific capacity, such as water or, preferably a phase change salt.

La face principale opposée 5 présente une paroi 9 à surface lisse, de préférence, qui limite dans le reste de l'épaisseur du panneau 3 un volume 10 rempli de matière thermiquement isolante (laine de verre, laine de roche, polystyrène expansé, vermiculite , etc..).  The opposite main face 5 has a wall 9 with a smooth surface, preferably, which limits in the rest of the thickness of the panel 3 a volume 10 filled with thermally insulating material (glass wool, rock wool, expanded polystyrene, vermiculite, etc.).

Dans l'exemple de la figure 1, chaque paroi absorbante 7 est réalisée en métal filé et présente des nervures extérieures 11 et des nervures intérieures 12 qui en accroissent la surface utile. In the example of FIG. 1, each absorbent wall 7 is made of spun metal and has external ribs 11 and internal ribs 12 which increase the useful surface thereof.

Les faces latérales opposées 138 14 de chaque panneau 3 sont arrondies, ce qui permet de les faire pivoter autour de leur axe 4, comme indiqué par des flèches F, afin que l'on puisse modifier facilement leur position. On peut inverser totalement la position des faces principales opposées 5, 6 par rapport à la vitre 1 et par rapport au volume intérieur du bâtiment. On peut aussi incliner chaque panneau 3 de façon à orienter pendant plusieurs heures chaque paroi absorbante 7 directement vers le soleil. The opposite lateral faces 138 14 of each panel 3 are rounded, which makes it possible to rotate them around their axis 4, as indicated by arrows F, so that their position can be easily modified. The position of the opposite main faces 5, 6 can be completely reversed with respect to the window 1 and with respect to the interior volume of the building. One can also tilt each panel 3 so as to orient for several hours each absorbent wall 7 directly towards the sun.

Au moins une face latérale 14 de chaque panneau 3 est pourvue d'un joint élastique d'étanchéité 15 qui est comprimé par le panneau voisin pour assurer la continuité de la cloison 2 quand tous les panneaux sont mis en ligne. At least one side face 14 of each panel 3 is provided with an elastic seal 15 which is compressed by the adjacent panel to ensure the continuity of the partition 2 when all the panels are placed in line.

Les panneaux 3 peuvent être orientés à la main ou par un mécanisme automatique, horaire ou asservi àu soleil, afin que les parois absorbantes 7 reçoivent le maximum de chaleur solaire pendant le jour et la restituent pendant la nuità l'intérieur du bâtiment. The panels 3 can be oriented by hand or by an automatic mechanism, clockwise or controlled by the sun, so that the absorbent walls 7 receive the maximum amount of solar heat during the day and restore it during the night inside the building.

La figure 2 montre une autre manière de réaliser un panneau 3 conforme à l'invention. La paroi absorbante 7 est obtenue à partir d'une feuille plissée ou ondulée ou à partir d'un profilé qui a, en coupe, un profil en créneaux successifs 16. Ces p-lis successifs en sens opposés donnent de la rigidité, accroissent la surface et limitent des volumes successifs extérieurs 17 ou intérieurs 18, qui sont soit ouverts du coté de la face principale 5, soit ouverts du côté du milieu du panneau 3. On peut obturer une série de ces volumes, par exemple les volumes intérieurs 18, à l'aide d'une feuille-plane 19 et les remplir de matière absorbante 8.  Figure 2 shows another way of making a panel 3 according to the invention. The absorbent wall 7 is obtained from a pleated or corrugated sheet or from a profile which has, in section, a profile in successive slots 16. These successive sheets in opposite directions give rigidity, increase the surface and limit successive exterior 17 or interior 18 volumes, which are either open on the side of the main face 5, or open on the middle side of the panel 3. A series of these volumes can be closed, for example the interior volumes 18, using a flat sheet 19 and fill them with absorbent material 8.

Cette feuille 19 sert aussi à limiter la fraction de laépais- seur du panneau réservée à l'isolant 10. Dans ce cas, la face principale 5 a une surface accrue par les créneaux 16.This sheet 19 also serves to limit the fraction of the thickness of the panel reserved for the insulation 10. In this case, the main face 5 has an area increased by the slots 16.

On peut obturer aussi la série des volumes -extérieurs 17, à l'aide d'une feuille plane 20 et les remplir de matière absorbante 8. Dans ce cas, la face principale 5 est plane on pourrait en variante, se servir d'une feuille 20 nervurée ou ondulée sur sa face extérieure ou sur ses deux faces pour obturer les volumes extérieurs 17. Le panneau illustré par la figure 1 peut servir aussi à composer une cloison ; à cet effet, il peut être muni d'un axe de pivotement 4 susceptible d'être placé sur sa face principale 6, au lieu d'être placé en position centrale comme dans le panneau illustré par la figure 1.Des joints isolants 15 peuvent être prévus sur les deux faces latérales opposées du panneau 3. IJ'inven- tion n'impose pas de disposition particulière à l'axe de pivotement 4 - qui peut être vertical ou horizontal - ni aux joints d'étanchéité 15 du moment que l'inversion des faces 5, 6 se réalise quand il est souhaitable et que la cloison composée de plusieurs panneaux 3 est suffisamment étanche. We can also close off the series of exterior volumes 17, using a flat sheet 20 and fill them with absorbent material 8. In this case, the main face 5 is flat, we could alternatively use a sheet 20 ribbed or corrugated on its outer face or on its two faces to seal the outer volumes 17. The panel illustrated in FIG. 1 can also be used to compose a partition; for this purpose, it can be provided with a pivot axis 4 capable of being placed on its main face 6, instead of being placed in the central position as in the panel illustrated in FIG. 1. Insulating joints 15 can be provided on the two opposite lateral faces of the panel 3. The invention does not impose any particular provision on the pivot axis 4 - which can be vertical or horizontal - or on the seals 15 as long as the inversion of the faces 5, 6 is carried out when it is desirable and the partition made up of several panels 3 is sufficiently tight.

Bien entendu, il n'est pas nécessaire de manoeuvrer tous les panneaux 3 ensemble ; on peut prévoir de faire pivoter plus ou moins certains d'entre eux, indépendamment des autres, à certains moments d'une journée. Of course, it is not necessary to operate all the panels 3 together; we can plan to rotate more or less some of them, independently of the others, at certain times of the day.

La figure 3 montre un autre exemple d'utilisation de panneaux conformes à l'invention. Dans un mur 21 d'un bâtiment est disposée une fenêtre 22 ; des volets 23 sont prévus pour fermer la baie 24 qui contient cette fenêtre. Figure 3 shows another example of the use of panels according to the invention. In a wall 21 of a building is arranged a window 22; shutters 23 are provided to close the bay 24 which contains this window.

Chacun de ces volets 23 est réalisé à l'aide d'un panneau conforme à l'invention, avec une face principale 5 à paroi absorbante qui est exposée au soleil quand les volets sont ouverts le jour et une face principale opposée 6 à paroi isolante. La nuit, la face principale 5 restitue la chaleur à l'intérieur de la baie 24 quand les volets sont fermés par pivotement autour de gonds 25.Each of these shutters 23 is produced using a panel according to the invention, with a main face 5 with an absorbent wall which is exposed to the sun when the shutters are open during the day and an opposite main face 6 with an insulating wall. . At night, the main face 5 releases the heat inside the opening 24 when the shutters are closed by pivoting around hinges 25.

Puisqu'il s'agit de volets, la face principale 6 à paroi isolante peut être réalisée uniquement en bois ou à l'aide de deux parois en bois contenant entre elles une matière isolante thermiquement. Since these are shutters, the main face 6 with an insulating wall can be made only of wood or using two wooden walls containing between them a thermally insulating material.

I1 n'est pas nécessaire de décrire en détail la matière à forte capacité calorifique qui sert à stocker la chaleur dans les panneaux de l'invention ; on trouvera dans le brevet français NO 2 434 857 de la déposante des informations complètes à ce sujet. It is not necessary to describe in detail the material with a high calorific capacity which serves to store the heat in the panels of the invention; full information on this subject can be found in French patent No. 2,434,857 to the applicant.

On notera que le dispositif de l'invention convient aussi à l'évacuation de la chaleur hors d'un bâtiment ou d'une pièce Même quand elle n'est pas exposée à un rayonnement, la face a paroi absorbante 7 permet néanmoins l'absorption et le stockage d'une certaine quantité de chaleur venant de l'intérieur d'une pièce. On peut ensuite, pendant une autre période de temps, inverser la position du dispositif pour que cette chaleur soit rayonnée vers l'extérieur.  It will be noted that the device of the invention is also suitable for removing heat from a building or a room. Even when it is not exposed to radiation, the absorbent wall face 7 nevertheless allows the absorption and storage of a certain amount of heat coming from inside a room. We can then, for another period of time, reverse the position of the device so that this heat is radiated outwards.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Dispositif pour capter, conserver et restituer de la chaleur solaire caractérisé en ce qu'il est constitué par un panneau à deux faces principales opposées (5,6) dont l'une (5) a une paroi absorbante (7) limitant au moins un volume rempli de matière (8) à forte capacité calorifique tandis que la face opposée (6) a une paroi limitant un volume rempli de matière (10) thermiquement isolante, ce panneau étant monté mobile pour permettre l'inversion de la position de ses faces. 1. Device for capturing, conserving and restoring solar heat, characterized in that it consists of a panel with two opposite main faces (5,6), one of which (5) has an absorbent wall (7) limiting the minus a volume filled with material (8) with high heat capacity while the opposite face (6) has a wall limiting a volume filled with thermally insulating material (10), this panel being mounted movable to allow the position of its faces. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau est monté pivotant autour d'un axe central (4). 2. Device according to claim 1, characterized in that the panel is pivotally mounted about a central axis (4). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau est monté pivotant autour de gonds (25) situé sur l'un de ses côtés. 3. Device according to claim 1, characterized in that the panel is pivotally mounted around hinges (25) located on one of its sides. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi absorbante (7) présente des nervures (11, 12) sur l'une au moins de ses faces. 4. Device according to claim 1, characterized in that the absorbent wall (7) has ribs (11, 12) on at least one of its faces. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi absorbante (7) est réalisée à partir d'une feuille plissée ou ondulée ou présentant des créneaux successifs (16) avec des volumes extérieurs (17) et des volumes intérieurs (18), une série au moins de ces volumes (17, 18) étant obturée par une feuille (19, 20) et remplie de matière (8) à forte capacité calorifique. 5. Device according to claim 1, characterized in that the absorbent wall (7) is made from a pleated or corrugated sheet or having successive slots (16) with external volumes (17) and internal volumes (18 ), at least one series of these volumes (17, 18) being closed by a sheet (19, 20) and filled with material (8) with high heat capacity. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs panneaux (3) sont montés les uns à la suite des autres, chacun avec un axe de pivotement (4), les faces latérales (13, 14) étant arrondies et une de ces faces (14) étant munie d'un joint d'étanchéité (15) destiné à être comprimé par le panneau suivant. 6. Device according to claim 1, characterized in that several panels (3) are mounted one after the other, each with a pivot axis (4), the side faces (13, 14) being rounded and one of these faces (14) being provided with a seal (15) intended to be compressed by the following panel. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'axe de pivotement (4) de chaque panneau est un axe vertical central.  7. Device according to claim 6, characterized in that the pivot axis (4) of each panel is a central vertical axis. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce-que les panneaux (3) sont placés en arrière d'une paroi extérieure (1) en verre. 8. Device according to claim 6, characterized in that the panels (3) are placed behind an outer wall (1) made of glass. 9. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les panneaux servent de volets à une baie (24) ménagée dans un mur (21).  9. Device according to claim 3, characterized in that the panels serve as shutters to a bay (24) formed in a wall (21).
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