FR2622961A1 - Capteur solaire - Google Patents

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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/30—Solar heat collectors using working fluids with means for exchanging heat between two or more working fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
    • F24S10/502—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates having conduits formed by paired plates and internal partition means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
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Abstract

Capteur solaire collecteur thermique à circulation d'air ou de tout autre gaz comportant un caisson présentant une paroi 1 perméable au rayonnement solaire et recevant un absorbeur 2 dont la face non exposée à la lumière est parcourue de chicanes 6, un échangeur air-eau 4 et un ventilateur 7 logé entre deux chicanes. Le capteur se caractérise essentiellement en ce que l'échangeur est positionné directement sous la face non exposée de l'absorbeur, cette dernière face étant seule ventilée par le flux d'air circulant en conduite forcée. En option, et dans le but d'éliminer les pertes calorifiques par conduction et par convection, les espaces compris entre l'absorbeur 2 et le vitrage 1 et/ou entre deux lames du vitrage sont sous vide.

Description

C A E U R S 0 L A I R E
La présente invention concerne un cafteur solaire collecteur thermique à circulation d'air ou de tout autre gaz comprenant un échangeur air-fluide caloporteur.
Dans les capteurs généralement utilisés, la circulation du fluide caloporteur s'effectue directement dans le corps de l'absorbeur. Dans ces capteurs, l'échange calorifique métal-lieuide caloporteur est lent, d'où des rendements assez faibles.
En revanche, les capteurs à circulation d'air présentent un avantage décisif : l'air dont le réchauffement est instantané (3000 fois plus rapide que celui de liteau) y ventile successivement l'absorbeur et un échangeur air-eau.
Une nette accélération de l'échange est ainsi obtenue.
Mais les pertes thermiques sont considérables en raison du passage de l'air le long de la paroi froide du vitrage.
Le capteur objet de l'invention obvie à cet inconvénient grâce au confinement de la circulation d'air entre l'absorbeur et le fond du caisson.
les pertes de chaleur neuvent être entièrement évitées en établissant le vide atmosphérique dans la partie du capteur perméable au rayonnement solaire. De ce fait, la chaleur solaire est entièrement libérée dans le volume soumis à circulation d'air.
De plus, la disposition des échangeurs au-dessous de l'absorbeur, dans la zone où la température est la plus élevée, permet une intensification de l'échange thermique air-liquide caloporteur, tout en libérant entièrement la surface absorbante exposée.
le rendement du capteur selon l'invention est nettement supérieur à celui des capteurs connus.
les caractéristiques de l'invention apparattront à la lecture de la description, avec référence aux dessins annexés dans lesquels,
- la figure 1 est une coupe verticale schématique
- la figure 2 représente la fce non exposée de l'absorbeur et schématise le flux de circulation de l'air,
- la figure 3 représente une vue en coupe du capteur selon l'invention
Le caisson (figi) est conçu en un ou des matériaux adaptés en sorte que les parois résistent aux intempéries, elles sont isolées de toute manière connue. la face perméable-au rayonnement solaire est, dans ltexemple, un double vitrage (i) encadré d'une parclose. A l'intérieur du caisson est monté un absorbeur (2) de cuivre ou de tout autre matériau reposant sur un épaulement périphérique (3) dont sont dotées les parois.Un espace suffisant est laissé pour la circulation de l'air entre l'absorbeur et le fond du caisson.
l'échangeur (4) est constitué par un radiateur plat monté de façon jointive avec le fond du caisson et l'absorbeur. Un fluide calotorteur y circule, deux orifices étant prévus dans une paroi du caisson pour les tubes d'acheminement et d'évacuation (5).
tes chicanes (fig 2, 6) sont également disposées entre le fond du caisson et la plaque absorbante. Elles forment des couloirs dont les extrémités aboutissent à l'échangeur (4).
Dans l'un des couloirs est disposé un ventilateur (7) de type usuel. Une sonde thermostatique non représentée sur les dessins est maintenue en contact avec l'absorbeur et commande la mise en marche du ventilateur.
Selon une variante de l'invention, l'espace entre l'absorbeur et le vitrage est sous vide, un scellement périphérique verre-métal étant réalisé entre ces éléments, en sorte qu'ils sont solidaires (8).
Du fait du vide, les pertes calorifiques sont considérablement diminuées, ce qui permet éventuellement l'utilisation d'une seule vitre.
Le cycle de fonctionnement du capteur est le suivant lorsque le capteur est exposé aux rayons solaires, la chaleur est accumulée par 1' absorbeur puis libérée dans le volume non exposé o l'air atteint ia température T. la sonde thermostatique provoaue alors la rotation du ventilateur. De ce fait, le flux d'air qui circule en conduite forcée dans les couloirs balaie systématiquement toute la surface non exposée de l'absorbeur, se réchauffe et vient traverser l'échangeur dans leauel le fluice caloroSteur subit une élévation de temDérature.

Claims (6)

  1. r
    lequel l'air ou le g & circule selon un circuit fermé.
    beur et le fond du caisson forment un volu-e clos dans
    risé en ce cue les parois latérales du caisson, l'absor
    entre le fond du caisson et ledit absorbeur (2), caracté
    un espace suffisant pour la circulation de l'air ou du gaz
    beur (2) positionnée dans le caisson en sorte de laisser
    caloporteur (4), et c'autre part une plaque formant absor
    ateur formant échangeur dans lequel circule un fluide
    éléments suivants montes séparément : d'une part un radi
    est perméable à la lumière (1), contenant au moins les
    ou d'un autre gaz constitué d'un caisson dont une paroi
    1. Capteur soir collecteur the--inue à circulation d'air
  2. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le
    radiateur (4) est disposé directement au-dessous de
    l'absorbeur (2 dans le volune soumis à circulation d'air
    compris entre les parois latérales du caisson, l'absorbeur
    et le fond du caisson.
  3. 3. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le
    vitrage (1) et l'absorbeur (2) sont solidaires au moyen
    d'un scellement périphérioue et ou'ils circonscrivent
    un volume hermétiquement clos.
  4. 4. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le
    flux d'air ou de gaz ventile la seule face non exposée de
    l'absorbeur (2) en divers sens.
  5. 5. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1'
    espace compris entre l'absorbeur (2) et levitrage (1) eet
    sous vide.
  6. 6. Capteur solaire collecteur thermigue à circulation d'air
    constitué d'un caisson dont une face est perméable à la
    lumière contenant un absorbeur (2), un radiateur (4) et un
    ventilateur électrique (7), caractérisé en ce que l'itiné
    raire de l'air est tel que, sur tout ou ortie de son
    parcours dans le capteur, l'air circule dans un sens
    opposé à celui de sa propension naturelle due aux écarts
    de température ou aux syphons d'air.
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Cited By (4)

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Patent Citations (5)

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Non-Patent Citations (2)

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PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 8, no. 180 (M-318)[1617], 18 août 1984; & JP-A-59 71 948 (SHARP) 23-04-1984 *

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