FR2607908A1

FR2607908A1 - APPARATUS FOR HEATING A FLUID BY SOLAR ENERGY INCIDENT

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Publication number: FR2607908A1
Application number: FR8617312A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-23
Filing date: 1986-12-08
Publication date: 1988-06-10
Also published as: GB2175995A; DE3641887A1; GB8513035D0

Abstract

IL COMPREND UNE ENTREE 2 POUR LE FLUIDE QUI DOIT ETRE CHAUFFE, UNE SORTIE 3 POUR CE FLUIDE, DES MOYENS 4 REUNISSANT L'ENTREE 2 ET LA SORTIE 3 ET CONSTITUANT UN COURANT DE FLUIDE QUI S'INVERSE AU MOINS UNE FOIS ENTRE L'ENTREE 2 ET LA SORTIE DE MANIERE A AUGMENTER LE TEMPS D'EXPOSITION DU FLUIDE A L'ENERGIE SOLAIRE INCIDENTE DANS L'APPAREIL 1 PENDANT LE PASSAGE DU FLUIDE DE L'ENTREE 2 A LA SORTIE 3.IT INCLUDES AN ENTRANCE 2 FOR THE FLUID THAT MUST BE HEATED, AN OUTPUT 3 FOR THIS FLUID, MEANS 4 BETWEEN INPUT 2 AND OUTPUT 3 AND CONSTITUTING A FLUID CURRENT THAT REVERTS AT LEAST ONCE BETWEEN THE ENTRANCE 2 AND EXIT TO INCREASE THE EXPOSURE TIME OF THE FLUID TO THE SOLAR ENERGY INCIDING IN THE APPLIANCE 1 DURING THE PASSAGE OF THE FLUID FROM INPUT 2 TO EXIT 3.

Description

La présente invention a trait aux appareils pour l'échauffement desThe present invention relates to apparatus for heating the

fluides, en particulier par l'énergie solaire incidente. fluids, in particular by incident solar energy.

L'appareil de réchauffage de fluides par énergie solaire réalisé conformément à l'invention comprend une entrée pour le fluide qui doit être chauffé, une sortie pour ce dernier et des moyens pour relier l'entrée et la sortie et constituer un courant de fluide qui s'inverse au moins une fois entre l'entrée et la sortie de manière à augmenter le temps d'exposition du fluide à l'énergie solaire dans l'appareil pendant le passage de ce The solar energy fluid heating apparatus according to the invention comprises an inlet for the fluid to be heated, an outlet for the fluid and means for connecting the inlet and the outlet and forming a fluid stream which reverses at least once between the inlet and the outlet so as to increase the exposure time of the fluid to the solar energy in the apparatus during the passage of this

fluide de l'entrée à la sortie.fluid from the entrance to the exit.

Les moyens de liaison comprennent un corps creux comportant une pluralité de séparations internes organisées et disposées de manière à The connecting means comprise a hollow body comprising a plurality of internal separations organized and arranged so as to

obtenir à travers le corps un courant de fluide inversé. obtain through the body an inverted fluid flow.

Les séparations peuvent être espacés les unes des autres et substantiel- The separations may be spaced apart from each other and substantially

lement parallèles, chaque séparation étant pourvue d'un passage de courant de fluide adjacent à l'extrémité de la séparation immédiatement voisine parallel, each separation being provided with a fluid flow passage adjacent to the end of the immediately adjacent partition

opposée à son propre passage.opposed to his own passage.

Le corps creux peut être de configuration rectangulaire et les cloisons successives peuvent se projeter à partir d'une paroi en direction de celle opposée et s'arrêtant à une courte distance de celle-ci en vue de définir le passage du courant de fluide. L'entrée, la sortie et le corps creux peuvent être réalisés en une seule pièce et fabriqués en une matière The hollow body may be of rectangular configuration and the successive partitions may project from a wall towards the opposite one and stopping at a short distance therefrom to define the passage of the fluid stream. The inlet, the outlet and the hollow body can be made in one piece and made of a material

plastique appropriée.appropriate plastic.

Le corps creux peut avoir des arêtes par lesquelles l'appareil peut être monté dans un châssis pour un montage ou une orientation à toute position désirée. Ce châssis peut supporter un panneau de verre ou analogue The hollow body may have edges through which the apparatus may be mounted in a frame for mounting or orientation at any desired position. This frame can support a glass panel or the like

à une position éloignée de l'appareil. at a position away from the device.

On peut prévoir une membrane absorbant la chaleur sur un côté du A heat absorbing membrane can be provided on one side of the

panneau situé le plus près de l'appareil. panel located closest to the device.

On peut aussi prévoir des moyens d'isolation disposés à l'intérieur It is also possible to provide insulation means arranged inside

du châssis de manière adjacente à l'appareil sur sa face opposée au panneau. of the frame adjacent to the apparatus on its opposite side of the panel.

L'invention vise encore une méthode de réalisation d'un appareil pour l'échauffement des fluides par énergie solaire incidente consistant à prévoir deux feuilles de matière moulable, à former ces feuilles pour constituer une configuration creuse comme désiré, à assujettir ensemble les deux feuilles de manière à réaliser une entrée et une sortie pour un fluide et à prévoir des moyens de liaison de l'entrée et de la sortie en vue de The invention also relates to a method of producing an apparatus for heating fluids by incident solar energy consisting in providing two sheets of moldable material, forming these sheets to form a hollow configuration as desired, to fasten the two sheets together. to provide an inlet and an outlet for a fluid and to provide means for connecting the inlet and the outlet for the purpose of

constituer un courant de fluide qui s'inverse au moins une fois. to form a flow of fluid that reverses at least once.

La matière moulable peut être une matière plastique et le procédé peut comprendre l'alimentation de deux feuilles substantiellement parallèles de matière plastique entre les rouleaux chauffés d'une calandre en vue The moldable material may be a plastic material and the method may include feeding two substantially parallel sheets of plastic material between the heated rollers of a calender in order to

d'assujettir les deux feuilles par leurs arêtes et de réaliser des sépara- to secure the two leaves by their edges and to make separa-

tions destinées à former le trajet du courant de fluide. intended to form the path of the fluid stream.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: The appended drawing, given by way of example, will make it possible to better understand the invention, the characteristics that it presents and the advantages that it is likely to provide:

Fig. 1 est une vue en plan de l'appareil suivant l'invention. Fig. 1 is a plan view of the apparatus according to the invention.

Fig. 2 en est une coupe longitudinale. Fig. 2 is a longitudinal section.

Fig. 3 est une coupe partielle schématique d'un panneau solaire Fig. 3 is a schematic partial section of a solar panel

comprenant l'appareil illustré en fig. 1 et 2. comprising the apparatus illustrated in FIG. 1 and 2.

En se référant aux dessins on a montré un appareil 1 pour l'échauffement d'un fluide par l'énergie solaire incidente qui comprend une entrée 2 pour le fluide à réchauffer, une sortie 3 pour ce dernier, ainsi que des moyens 4 réalisés sous la forme d'une pluralité de séparations substantiellement parallèles 4 qui déterminent un passage 5 destiné à relier l'entrée 2 et la sortie 3 et pour provoquer un courant de fluide qui s'inverse au moins une fois. Dans le mode d'exécution représenté, l'inversion du fluide s'effectue plusieurs fois entre l'entrée 2 et la sortie 3. Cette construction augmente le temps d'exposition du fluide à l'énergie solaire incidente dans Referring to the drawings, an apparatus 1 has been shown for heating a fluid by incident solar energy which comprises an inlet 2 for the fluid to be heated, an outlet 3 for the latter, and means 4 made under in the form of a plurality of substantially parallel partitions 4 which define a passageway 5 for connecting the inlet 2 and the outlet 3 and for causing a fluid flow which reverses at least once. In the embodiment shown, the fluid is inverted several times between inlet 2 and outlet 3. This construction increases the exposure time of the fluid to the solar energy incident in

l'appareil 1, pendant le passage du fluide entre l'entrée 2 et la sortie 3. the apparatus 1, during the passage of the fluid between the inlet 2 and the outlet 3.

L'appareil 1 est de forme substantiellement rectangulaire et il comprend un corps creux réalisé d'une seule pièce avec l'entrée 2 et la sortie 3. Les séparations alternées 4 s'étendent à partir de la même paroi en direction de la paroi opposée et s'arrêtent peu avant celle-ci pour constituer des passages 6 de courant permettant l'inversion de celui-ci comme montré par les flèches X. L'appareil 1 est réalisé au moyen de deux feuilles 7 et 8 de matière plastique découpées à la forme désirée par exemple par fusion des arêtes des deux feuilles assemblées et pour former les séparations 4 par passage The apparatus 1 is of substantially rectangular shape and comprises a hollow body made in one piece with the inlet 2 and the outlet 3. The alternating partitions 4 extend from the same wall towards the opposite wall and stop shortly before it to constitute current passages 6 allowing the inversion of it as shown by the arrows X. The apparatus 1 is made by means of two sheets 7 and 8 of plastic cut at the desired shape for example by melting the edges of the two assembled sheets and to form the separations 4 per passage

entre des rouleaux appropriés tels que ceux d'une calandre. between suitable rollers such as those of a calender.

L'entrée 2 est pourvue d'une vanne à section réduite pour le fluide qui dans le mode de réalisation montré est de l'eau, tandis que la sortie 3 The inlet 2 is provided with a reduced section valve for the fluid which in the embodiment shown is water, while the outlet 3

est pourvue d'un clapet anti-retour. is equipped with a non-return valve.

L'appareil 1 comprend un rebord de montage périphérique 9, grâce auquel il est monté dans le châssis 10 prévu avantageusement en bois d'un ensemble récupérateur de chaleur 11 (fig. 3). Le châssis 10 qui supporte aussi un panneau de verre 12 situé à une certaine distance de la surface avant de l'appareil 1 (en utilisation). Le panneau 12 est pourvu d'une membrane 13 absorbant la chaleur disposée sur la face la plus près de l'appareil 1, qui est elle même située à l'avant d'une couche de matière isolante 14, telle que de la laine de roche. En d'autres termes la couche The apparatus 1 comprises a peripheral mounting flange 9, by which it is mounted in the preferably provided wooden frame 10 of a heat recovery unit 11 (FIG 3). The frame 10 which also supports a glass panel 12 located at a distance from the front surface of the apparatus 1 (in use). The panel 12 is provided with a heat-absorbing membrane 13 disposed on the face closest to the apparatus 1, which is itself located at the front of a layer of insulating material 14, such as wool of rock. In other words the layer

14 est située sur le côti de l'appareil 1 opposée au panneaux de verre 12. 14 is located on the side of the apparatus 1 opposite to the glass panels 12.

L'appareil 1 peut comporter un revêtement 15 réfléchissant la chaleur sur la face éloignée de panneau 12, de manière que l'énergie incidente soit réfléchie dans l'eau après qu'elle ait traversée initialement cette dernière en vue d'améliorer l'effet de chauffage. Le plastique peut être aussi une matière absorbant la chaleur comme du polyéthylène à face arrière mate. L'ensemble 11 peut également être monté avec une grille de protection avant 16. Lors de l'utilisation l'ensemble 11 est placé dans toutes les positions désirées et l'appareil 1 est relié à un système d'alimentation The apparatus 1 may have a heat reflective coating on the remote panel face 12 so that the incident energy is reflected back into the water after it has initially passed through the water to improve the effect. of heating. Plastic can also be a heat absorbing material such as matt back-coated polyethylene. The assembly 11 can also be mounted with a front protective grille 16. In use the assembly 11 is placed in all the desired positions and the apparatus 1 is connected to a power system

d'eau qui doit être chauffée, par exemple celle d'une piscine. water that must be heated, for example that of a swimming pool.

Des ensembles peuvent être facilement reliés entre eux pour former une rangée, celle-ci ou les ensembles unitaires pouvant être disposés suivant toutes position ou orientation avantageuse, par exemple inclinés à 45 en vue d'optimiser l'incidence de l'énergie solaire sur eux. On peut aisément relier entre elles les entrées et les sorties de plusieurs ensembles en vue Assemblies may be easily interconnected to form a row, which unit or unitary units may be arranged in any advantageous position or orientation, for example inclined at 45 in order to optimize the incidence of solar energy on them. . The inputs and outputs of several sets can easily be interconnected for

de constituer une rangée composée. to form a compound row.

Chaque appareil peut constituer un passage d'eau de 24,38m. entre son Each device can constitute a water passage of 24.38m. between his

entrée et sa sortie pour un appareil de 1,524 X 0,762m. input and output for a device of 1.524 x 0.762m.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été It must be understood that the above description has not been

donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution given as an example and that it does not limit the field of the invention of which one would not go out by replacing the details of execution

décrits par tous autres équivalents. described by all other equivalents.

R E V E ND I C A T I 0 N SR E V E ND I C A T I 0 N S

1. Appareil pour le chauffage d'un fluide par l'énergie solaire incidente, caractérisé en ce qu'il comprend une entrée (2) pour le fluide qui doit être chauffé, une sortie (3) pour ce fluide, des moyens (4) réunissant l'entrée (2) et la sortie (3) et constituant un courant de fluide qui s'inverse au moins une fois entre l'entr6e (2) et la sortie de manière à augmenter le temps d'exposition du fluide à l'énergie solaire incidente dans l'appareil (1) pendant le passage du fluide de l'entrée (2) Apparatus for heating a fluid by the incident solar energy, characterized in that it comprises an inlet (2) for the fluid to be heated, an outlet (3) for this fluid, means (4) ) joining the inlet (2) and the outlet (3) and constituting a flow of fluid which reverses at least once between the inlet (2) and the outlet so as to increase the exposure time of the fluid to the solar energy incident in the apparatus (1) during the passage of the fluid of the inlet (2)

à la sortie (3).at the exit (3).

2. Appareil suivant la revendication 1, caract6ris6 en ce que les moyens de liaison (4) comprennent un corps creux (7, 8) présentant une multiplicit6 de séparations internes (4) arrangées et disposées de manière 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the connecting means (4) comprise a hollow body (7, 8) having a multiplicity of internal separations (4) arranged and disposed so

à obtenir dans le corps un courant invers6 de fluide. to obtain in the body an inverse current of fluid.

3. Appareil suivant la revendication 2, caract6risé en ce que les séparations (4) sont espacées les unes des autres et substantiellement parallèles, chacune d'elles constituant un passage de courant de fluide (5) adjacent à l'extrémité de la s6paration imm6diatement voisine opposée à son 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the separations (4) are spaced from each other and substantially parallel, each of them constituting a fluid flow passage (5) adjacent to the end of the separation immediately. neighbor opposite to his

propre passage.own passage.

4. Appareil suivant la revendication 3, caractéris6 en ce que le corps creux (7, 8) est de configuration rectangulaire, tandis que les s6parations alternées (4) se projettent à partir d'une paroi en direction de la paroi opposée et se terminent à faible distance de celle-ci pour 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the hollow body (7, 8) is of rectangular configuration, while the alternating separations (4) project from a wall towards the opposite wall and terminate. at a short distance from it for

constituer le passage de courant de fluide (5). constitute the fluid flow passage (5).

5. Appareil suivant l'une quelconque des revendications2 à 4, 5. Apparatus according to any one of claims 2 to 4,

caractérisé en ce que l'entrée (2), la sortie (3) et le corps creux (7, 8) characterized in that the inlet (2), the outlet (3) and the hollow body (7, 8)

sont d'une seule pièce et réalisés à partir d'une matière plastique. are in one piece and made from a plastic material.

6. Appareil suivant la revendication 5, caract6ris6 par un rebord (9) grace auquel l'appareil (1) est mont6 dans un chassis (10) de manière à 6. Apparatus according to claim 5, characterized by a flange (9) by which the apparatus (1) is mounted in a frame (10) so as to

être monté à toute position ou orientation désirée. be mounted at any desired position or orientation.

7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le châssis (10) supporte un panneau de verre ou analogue (12) éloigné de l'appareil. 8. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'une membrane absorbant la chaleur (13) est placée sur le côté du panneau (14) 7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the frame (10) supports a glass panel or the like (12) remote from the apparatus. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that a heat-absorbing membrane (13) is placed on the side of the panel (14)

le plus proche de l'appareil (1).closest to the device (1).

9. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que des moyens d'isolation (14) sont prévus à l'intérieur du châssis (10) de 9. Apparatus according to claim 8, characterized in that insulation means (14) are provided inside the frame (10) of

manière adjacente à l'appareil sur le côté de celui-ci éloigné du panneau(12). adjacent to the apparatus on the side thereof away from the panel (12).

10. Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que des moyens réfléchissant la chaleur (15) sont placés adjacents à la face de 10. Apparatus according to claim 9, characterized in that heat reflecting means (15) are placed adjacent to the face of

l'appareil (1) opposée au panneau (12). the apparatus (1) opposite the panel (12).

11. Procédé de fabrication d'un appareil pour le réchauffage d'un fluide par l'énergie solaire incidente, caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir deux feuilles (7, 8) de manière moulable, à réaliser ces feuilles (7, 8) à une configuration creuse (5) désirée, à assembler ces feuilles ensemble pour constituer une entrée (2) et une sortie (3) pour le fluide, et à prévoir des moyens (4) pour réunir l'entrée (2) et la sortie (3) en 11. A method of manufacturing an apparatus for heating a fluid by incident solar energy, characterized in that it consists in providing two sheets (7, 8) in a moldable manner, to produce these sheets (7, 8) to a desired hollow configuration (5), assembling said sheets together to form an inlet (2) and an outlet (3) for the fluid, and providing means (4) for joining the inlet (2) and the exit (3) in

vue de constituer un courant qui s'inverse au moins une fois. to form a current that reverses at least once.

12. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la matière moulable est de la matière plastique, et en ce que ce procédé consiste à amener deux feuilles de matière plastique substantiellement parallèles entre des rouleaux chauffés d'une calandre en vue d'assujettir la matière le long de ses rebords et de constituer des séparations (4) 12. A method according to claim 11, characterized in that the moldable material is plastic, and in that this method consists in bringing two substantially parallel sheets of plastic material between heated rollers of a calender to subjugate the material along its edges and form separations (4)

déterminant le passage (5)du courant du fluide. determining the passage (5) of the fluid stream.