FR2847663A1 - Capteur solaire cylindro-parabolique avec dispositifs de poursuite, protection atmospherique, raccordement a un chauffe-eau electrique classique et purge antigel - Google Patents

Abstract

Capteur solaire cylindro-parabolique avec dispositifs de poursuite, protection atmosphérique, raccordement à un chauffe-eau électrique classique et purge antigel.L'invention concerne un ensemble solaire avec capteur cylindroparabolique comportant : un collecteur dans son boîtier (6) permettant moins de pertes et la récupération de plus hautes températures, un dispositif de poursuite (5) par cellules photo-électriques rendu plus sensible et l'angle de détection du soleil est agrandi, une protection atmosphérique qui est assurée en abritant le réflecteur (1) par basculement de celui-ci, un raccordement du capteur qui s'effectue sans échangeur et sans autre réserve qu'un chauffe-eau électrique classique (existant ou à rajouter), un dispositif antigel qui est assuré par une purge forcée du circuit à protéger par de l'air comprimé.Les dispositifs, selon l'invention, sont particulièrement destinés à la production d'eau chaude sanitaire domestique.

Description

- I La présente invention concerne un capteur cylindro-parabolique avec

son dispositif de poursuite, son dispositif de protection atmosphérique, son dispositif de raccordement à un chauffe-eau

électrique classique et son dispositif de purge antigel.

A l'heure o les énergies utilisées sont de plus en plus chères et polluantes, il devient intéressant et rentable d'utiliser cette énergie douce

et gratuite que nous fournit le soleil.

Les capteurs plans sont commercialisés mais les capteurs à concentration tels que les capteurs cylindro-paraboliques ne le sont pas, io tout au moins pour les installations domestiques. Il est intéressant de prouver que ces capteurs, réalisés selon les éléments de la présente invention, sont capables de récupérer beaucoup plus de calories que les

capteurs plans.

Les capteurs cylindro-paraboliques déjà décrit, n'ont pas eu un grand succès car ils comportent de nombreuses lacunes: 1 ) les capteurs cylindro-paraboliques ne récupèrent pas la quantité de calories qu'ils pourraient récupérer réellement notamment en ce qui

concerne la conception du collecteur.

2 ) les dispositifs de poursuite existants manquent de précision et

l'angle de détection est trop petit.

) il est bon également de se pencher sur les phénomènes

atmosphériques (neige, grêle).

) Il est possible de raccorder ce capteur avec un chauffe-eau électrique conventionnel (existant ou à rajouter) sans autre réserve ni

d'échangeur thermique.

) et enfin les dispositifs antigel de purge par gravité déjà décrits ne

conviennent pas à toutes les installations à cause des niveaux à respecter.

- 2 Ces 5 sujets vont être traités dans le cadre de cette invention en

apportant une solution technique aux problèmes posés.

Les planches 1/10 à 6/10 annexées sont nécessaires à une bonne

compréhension des principes de l'invention.

FIG. lA et lB surface énergétique FIG. 2A à 2E:principes thermiques des collecteurs FIG. 3A à 4B: principe optique du dispositif de poursuite

FIG. 5 et 6:exemples de tracés de parabole.

LA SURFACE ENER GETI QUE.

On peut estimer que l'angle de balayage o l'on puisse récupérer les calories est de 600 environ par rapport à midi sur la course du soleil. A noter que cela fait deux fois 4 heures pour le solstice d'été et deux fois 2

heures pour le solstice d'hiver, quelque soit le type de capteur utilisé.

En principe les capteurs plans ne sont pas orientés et cela occasionne

des pertes importantes.

On appellera "surface énergétique" la surface perpendiculaire aux rayons du soleil. On remarque en regardant la FIG. lA que cette surface est réduite (SE2 plus petite que SEl) de 40 % en fin de journée, On peut

donc dire que le capteur plan fixe a une perte sur une journée de 20 %.

Pour la parabole cette perte n'existe pas car elle est obligatoirement

orientée (SE3 = SE4) FIG. lB.

LE CAPTEUR CYLINDRO-PARABOLIQUE.

La définition d'une parabole est un ensemble de points situés à égale

distance de son foyer (F) et d'une droite directrice (d) (FIG.5&6).

La particularité optique d'une parabole est de renvoyer parallèlement à son axe tous les rayons lumineux émis à son foyer. A l'inverse, les rayons lumineux entrant dans la parabole doivent être parallèles à son - 3 axe pour parvenir à son foyer. Il est donc impératif que l'axe de la parabole soit orienté vers le soleil avec le plus de précision possible. Ceci allié à une courbe aussi précise que possible du réflecteur assurera des

températures très élevées.

On a vu que la parabole disposait d'un foyer. Dans l'espace, un volume parabolique peut être de deux types: l'un est une parabole de révolution, c'est-à-dire que son volume est engendré par une parabole tournant sur son axe de symétrie, l'autre est un cylindre parabolique c'està-dire que son volume est engendré par le déplacement d'une parabole en ligne droite passant par le foyer. La parabole de révolution a un foyer qui est matérialisé par un point. La température récupérée au foyer est trop importante et trop difficilement maîtrisable pour une utilisation domestique. Le cylindre parabolique par contre a un foyer qui est matérialisé par une ligne droite. La température récupérée au foyer est 1 5 plus raisonnable et bien supérieure à celle des capteurs plans. C'est donc dans ces plages de températures qu'il faut travailler afin de pouvoir raccorder directement le capteur cylindro-parabolique à un réseau de

distribution d'eau domestique.

Il faut rappeler certains principes de physique de base pour une bonne compréhension. Pour simplifier, on peut dire que les calories peuvent être transmises principalement par deux moyens. Elles peuvent être transportées par des rayons lumineux ou transmises par

conductibilité à travers les matériaux dans lesquelles elles se trouvent.

Les calories nous parviennent par les différents types de rayons lumineux du soleil qui les transportent. Que la lumière traverse le verre, l'eau, l'air, le vide, elle ne libère pratiquement aucune calorie. Les pertes éventuelles de calories sont dues notamment à la perte de la luminosité 4 quand les rayons traversent le verre et l'eau par exemple. Quelle que soit la température dans laquelle circule les rayons lumineux, les calories ne sont pas libérées. Pour libérer ces calories, le seul moyen est d'absorber totalement les rayons lumineux, ainsi les calories se trouvent libérées et peuvent circuler par conductibilité. Les calories se déplacent plus ou moins facilement selon l'endroit o elles se trouvent. Elles ne circulent dans le vide qu'en se laissant tomber,

moyennement dans l'air et dans un liquide et très bien dans les métaux.

Ilfaut noter que le soleilfournit une certaine quantité de calories et il est illusoire de vouloir en récupérer plus qu'il n'en donne. Le but est de limiter au maximum les pertes qui sont nombreuses Le principe d'un capteur est de laisser passer la lumière dans une boîte vitrée puis de stopper les rayons lumineux sur un collecteur peint en noir dans lequel circule le liquide à réchauffer par conductibilité. Le principe de récupération est en accord avec la physique de base. Il y a cependant deux gros problèmes: d'une part les pertes (FIG.2A) qui sont importantes car une partie des calories ressortent par conductibilité par la couche d'air et le verre (grandes surfaces); d'autre part les températures

obtenues ne dépassent pas 80C dans le meilleur des capteurs plans.

Pour palier à ces défauts, on a imaginé de concentrer les rayons lumineux à l'aide d'une parabole (FIG.2B). La récupération des calories n'a jamais été parfaitement maîtrisée et les pertes sont encore plus importantes que dans les capteurs plans. Le but de cette invention est de proposer un collecteur spécifique qui n'occasionnera pratiquement aucune perte ce qui rendra enfin les capteurs cylindro-paraboliques plus performants. - 5 Le maximum de température obtenu par concentration se situe à l'endroit du foyer (FIG.2B), c'est à cet endroit donc que l'on doit placer la surface qui absorbera les rayons lumineux (FIG.2C). La plupart des brevets décrivent le foyer de la parabole situé à l'axe d'un tube collecteur métallique, c'est une erreur car en réalité les rayons lumineux sont stoppés par le périmètre du tube, il y a donc une température moindre à ce niveau et cela varie dans de grandes proportions en fonction du diamètre du tube (FIG.2D). D'autre part il se pose un problème, la ligne du foyer peut se déplacer au moindre écart d'alignement avec le soleil et/ou à cause du vent. Lors de ces variations le foyer s'éloigne du point théorique en se déformant, il se déplace selon l'axe de symétrie de la parabole. Il est donc nécessaire que la surface du collecteur reste toujours au plus près du foyer afin de récupérer la plus haute température (FIG.2E). Pour y remédier, le collecteur doit posséder une face plane ou peu bombée, que le foyer suivra. Cette face plane peut être conçue de différentes manières, mais le principal est qu'elle doit être parallèle à l'axe de symétrie de la parabole. Le collecteur sera isolé thermiquement et le vide peut être fait dans la chambre. Etant donné que la surface vitrée du collecteur est très réduite les déperditions de chaleur n'en seront que plus réduites par rapport aux autres capteurs. La face plane sera de couleur noire mat, résistant à la chaleur et réalisée par un procédé quelconque. Il n'y a pas de problème particulier pour la construction du réflecteur, il peut être réalisé à moindre cot en appliquant un film miroir

autocollant sur une tôle, ainsi ce film pourra être remplacé facilement.

L 'inox poli est très bien aussi mais son polissage revient cher.

LE DISPOSITIF DE POURSUITE.

Comme il a été dit, le capteur cylindro-parabolique doit être orienté avec précision. Il a déjà été décrit un certain nombre de dispositifs mais aucun n 'apporte la précision nécessaire qui doit être de Ä 1 maximum. Il est donc nécessaire d'améliorer considérablement la précision des

dispositifs avec cellules photo-électriques.

Le principe de base est de projeter l 'ombre d'un cache sur une cellule quand le soleil se déplace (FIG. 3A). L 'ensemble est solidaire du réflecteur du capteur et le cache est parallèle à 1 'axe de symétrie de la courbe parabolique. Il existe un angle mort d à ce que le bord des cellules n'est pas sensible à la lumière. Cet angle mort est considérable et variable selon les cellules et selon la longueur du cache. Il est donc nécessaire de pouvoir annuler cet angle. Pour y parvenir ilfaut (que quand le cache est bien aligné sur le soleil) projeter une ombre qui arrivera à la limite de cet angle mort de telle sorte que quand le soleil dévie, l'ombre grandit et attaque immédiatement la surface sensible. Ce procédé peut être réalisé de plusieurs manières. Une surépaisseur peut être réalisée en bout du cache, ou la cellule peut être déplacée (FIG.3B), mais le plus efficace est d'incliner le cache à l'aide d'une vis réglable, ainsi l'ombre peut être

réglée avec précision (FIG.3 C).

Il faudra au minimum trois dispositifs identiques disposés en triangle et deux moto-réducteurs pour orienter par l'intermédiaire d'un circuit électronique, le capteur dans les deux plans (longitude et élévation),

(FIG. 4B).

En général, les cellules ont un angle de sensibilité d 'environ 45 par rapport à leur axe, ce quifait un angle de débattement du dispositif de 90 environ. Cela est insuffisant car quand le soleil disparaît à l 'ouest, il sera -7 impossible au dispositif de le détecter le matin suivant à l'est. Pour y remédier, il faut doubler ou tripler le nombre de cellules et les disposer à des angles appropriés pour couvrir un angle plus grand, pouvant

atteindre 1800 par rapport à l'axe du dispositif (FIG.4A).

LE DISPOSITIF DE PROTECTION A TMOSPHERIQUE.

La grêle procure de gros dégâts aux capteurs plans, et la neige empêche leur fonctionnement. Ces capteurs ne peuvent guère être protégés sans masquer le soleil. Cela est possible avec un capteur cylindro-parabolique. En réalisant un tracé spécifique, on peut protéger efficacement la parabole (FIG. 6) et/ou en provoquant son basculement automatique avec l'aide du circuit électronique lors de la disparition du

soleil (FIG.5).

LE DISPOSITIF DE RA CCORDEMENTA U CHA UFFE-EA U.

Le fait que le principe du capteur peut sans problème élever la température de l'eau, il devient intéressant de raccorder directement ce capteur au circuit domestique sans échangeur thermique. La plupart des installations domestiques sont dotées de chauffe-eau électriques, la résistance électrique de ces chauffe-eau conventionnels fonctionne pour des températures de 60'C à 90'C. Le capteur décrit fonctionne à des températures de 80'C à 130'C, il n' a donc pas de problème de priorité pour le fonctionnement des deux systèmes de chauffe (capteur et résistance) car les températures sont échelonnées. L'eau bout à 130'C sous une pression de 3 Kg / cm2 environ, il n 'y a donc pas de problème de surpression car la plupart des réseaux distribuent l'eau à 6 Kg / cm2 environ. Le fait d'utiliser directement l'eau à 130'C présente un inconvénient, lors de l'ouverture d'un robinet, il sortira un jet de vapeur car l'eau à 130'C se vaporisera immédiatement quand elle arrivera à - 8 pression atmosphérique. Il est possible de remédier facilement à ce problème en intercalant un mélangeur eau chaude / eau froide (thermostatique ou non) sur la canalisation principale d'eau chaude afin de ramener la température à 80'C environ (réglable éventuellement) Le circuit du capteur sera raccordé directement au chauffe-eau existant (en parallèle et non en série). Avec un raccord en Té ilfaut relier "l'aller" du capteur à "la sortie" chaude du chauffe-eau. Avec un autre raccord en Té, il faut relier "le retour" du capteur à "l'entrée" froide du chauffeeau, entre celui-ci et le groupe de sécurité. La circulation de l 'eau dans le capteur sera assuré par une pompe de circulation située sur "l'aller" au capteur. Un clapet anti-retour sera monté sur "l'aller" et/ou

"le retour" du circuit du capteur afin d 'éviter des disfonctionnements.

Un autre avantage à la température élevée de 130'C est que la quantité d'eau chaude est plus importante. On utilise l'eau à environ 40TC, si le chauffe-eau à une contenance de 200 litres, cela fait environ 400 litres d'eau à 40'C si elle est stockée à 90'C, et cela fait 600 litres

d'eau à 40'C si elle est stockée à 130'C.

La seule modification à apporter au chauffe-eau électrique conventionnel est de remplacer le thermostat mécanique à canne par une sonde de température et de relier cette sonde et la résistance électrique au

circuit électronique général du dispositif.

LE DISPOSITIF DE PURGE ANTIGEL.

Le principe est de vidanger le circuit à protéger en chassant le liquide avec de l'air comprimé sans avoir à utiliser de compresseur. Cette méthode aura pour effet de vidanger en quelques secondes, la totalité de l'eau du circuit à purger. A l'aide d'un vase d'expansion spécifique équipé d'un capteur de niveau, d'une valve et de trois vannes électriques -R commandées par un circuit électronique, il est possible de réaliser cette purge qui sera enclenchée par une sonde placée dans le collecteur du capteur. De l 'air se trouve comprimé dans le vase d'expansion grâce à la pression du réseau qui est en général de 6 Kg/cm2. Le vase d 'expansion aura environ 2 à 3 fois le volume du circuit à purger. On appellera VE des vannes électriques commandées par moteur car les électrovannes classiques ont un ressort de rappel qui exige une pression minimale pour fonctionner et ces VE ne consomment pas d'électricité quand elles sont ouvertes ou fermées. Une VE est disposée à l'entrée du circuit à purger, une autre VE est placée à la sortie du vase d'expansion et une électrovanne classique est située à l'autre bout du circuit à purger. La VE du vase et l'électrovanne seront reliées à une évacuation. Quand le cycle est enclenché par la sonde qui détecte le gel, la première VE isole le circuit (avec l'aide des clapets du système de raccordement) en se fermant. L'électrovanne s'ouvre et l'eau s'écoule à travers elle car l'air comprimé contenu dans le vase d'expansion la pousse. Après 10 secondes environ elle se ferme et la VE du vase d'expansion s'ouvre. L'eau contenue dans le vase se trouve évacuée par gravité grâce à l 'air qui peut entrer par la valve située sur le dessus du vase. Lorsque la température redevient favorable, la sonde ferme la VE du vase et ouvre la VE qui

isolait le circuit.

L'eau circulant dans le vase absorbe l'air du vase d'expansion par petites quantités, après une longue période sans purge, le niveau d'eau augmente dans le vase. Il est donc judicieux de placer un capteur de niveau un peu au dessus du niveau normal qui actionnera un cycle de

purge, ce qui rétablira le niveau.

- I O Les installations domestiques ne possèdent pas de vase d 'expansion et on remarque souvent une fuite du groupe de sécurité plus ou moins importante. Cela est normal, cela est d au fait que les installations ne possèdent pas de réserve d'air, alors, lors de la chauffe, le volume de l'eau augmente et vu que les liquides ne sont pas compressibles, il se produit une montée en pression. Avec le vase d'expansion du dispositif antigel, on dispose d'une réserve d 'air qui sert de tampon, ainsi le groupe

de sécurité ne fuit plus.

L 'ELECTRONIQUE.

Elle est nécessaire pour le fonctionnement de tous les dispositifs mais elle ne comporte pas de difficultés particulières, nous nous bornerons seulement à définir le cahier des charges suivant: T] à T4 sont des sondes thermiques placées:

T] dans le dispositif de poursuite.

T2 à l'extérieur (air ambiant).

T3 dans le collecteur du capteur

T4 dans le chauffe-eau électrique.

Pl à P6 sont les 6 cellules du dispositif de poursuite.

CI et C2 sont les contacts pour l'arrêt des moto-réducteurs de positionnement

C3 est le contact de niveau du vase d 'expansion.

La mise en route: l'alimentation du dispositif de poursuite est assuré par un thermostat différentiel, quand TI est plus élevé de X degrés

(réglable) par rapport à T2.

Le positionnement du capteur: le dispositif de poursuite actionne les

deux moto-réducteurs grâce aux six cellules Pi à P6 selon la FIG. 4B.

-Il Le fonctionnement du capteur: la mise en route de la pompe de circulation est assurée par le thermostat différentiel, quand T3 est plus

élevé de X degrés (réglable) par rapport à Ta.

La position de sécurité.: pour atteindre cette position les moteurs doivent s'arrêter à l'endroit du positionnement des contacts CI et C2 (longitude et élévation). Cette fonction doit être activée quand la sonde T4 a atteint 130TC, ou quand le soleil disparaît (après une temporisation de

quelques minutes) pour la protection atmosphérique.

Le dispositif antigel est actionné quand la sonde T3 signale le risque

de gel. Le processus de vidange a été décrit avec l'aide de T3 et C3.

Les dessins annexés en complément des planches 1/10 à 6/10 citées en

début de description illustrent l'invention.

FIG. 7 représentation d 'un capteur en trois vues.

FIG. 8 représentation du boîtier collecteur, une vue + une coupe FIG. 9 représentation du dispositif de poursuite en deux coupes FIG. 10 schéma de raccordement général La FIG. 7 représente un exemple de capteur prévu pour une famille de quatre à six personnes. Il est composé principalement d'un double réflecteur (1) avec ses joues (16), ses deux boîtiers collecteurs (6), et le dispositif de poursuite (5). Le tout est articulé sur le support (3) qui luimeme est articulé sur le pied (4). Les deux motorisations ( non représentées) sont assurées par deux moto-réducteurs électriques. Les raccordements hydrauliques seront assurés par flexibles ou par le passage du liquide dans les axes de rotation. Toutes les tuyauteries seront soigneusement isolées thermiquement. L'extérieur des réflecteurs (1) sera recouvert d 'une isolation phonique. Le réflecteur pourra être réalisé avec -1 2 un matériaux quelconque recouvert d'un film miroir auto-collant par

exemple.

La FIG.8 représente l'ensemble collecteur, il est constitué d'un boîtier (6), d'un verre (43), d'une chambre (8), d'un renfort (32), d'une matière isolante (34), d'un collecteur métallique (7), qui peut être constitué de plusieurs éléments (7A, 7B, 7C) (dans le cas présent). L 'eau à réchauffer circule dans le collecteur (7A et 7B) à une vitesse suffisante pour permettre un bon échange calorifique. La face plane ou peu bombée (7C) du collecteur (7) est orientée sur le foyer (F) et sur l'axe de symétrie de la coupe parabolique, de façon à ce que le foyer, lors de son

déplacement éventuel, reste en contact avec la face plane (7C).

L'augmentation de température se fait en positionnant le foyer (F) de la courbe parabolique le plus près possible de la face plane du collecteur (7C) par réglage du boîtier (6) entre les joues (16) par un moyen quelconque (fixe ou réglable). Il est possible de réaliser un réglage simple et efficace du foyer (F) en réalisant dans les joues (16) une lumière (2) dont l'axe est la bissectrice de l'angle AJ.F.A5 et qui recevra la vis de fixation (31) du boîtier (6). Réglage: mettre la parabole en service (le dispositif de poursuite mettra la parabole en position). Le foyer (F) est matérialisé par une ligne lumineuse intense (mettre des lunettes). Il faut ajuster cette ligne au centre de la face plane (7C) de manière à ce qu 'elle soit la plus fine possible. Serrer les vis de fixation (31), ainsi on est certain d'obtenir la température maximale. Afin de limiter les déperditions calorifiques, le collecteur (7) est noyé dans une matière isolante (34) (silicone par exemple) reposant dans le renfort (32) à l'exception de la face plane (7C) du côté de la chambre (8). Une deuxième isolation (35) est prévue entre le renfort (32) et le boîtier (6). Le -1 3 verre (43) d'une épaisseur suffisante pour résister au vide, qui sera fait

dans la chambre (8), est collé sur le renfort (32) avec du silicone.

Le principe de base de l'amélioration de la sensibilité du dispositif décrit antérieurement, FIG.3A fait état de neutraliser l'angle mort (21) par l'ombre (17) qui peut être obtenue par déplacement (10) de la cellule (9), ou par une surépaisseur (12) du cache (11) FIG.3B ou par le déplacement de l'extrémité (13) du cache (11) FIG.3C&4A par l'intermédiaire d'une vis de réglage (14) quand le dispositif est correctement aligné vers le soleil. Ainsi dès que le soleil dévie, la cellule entre immédiatement en action. Dans ces conditions l'angle de réponse du circuit n'excède pas 1 (variable selon la longueur du cache). D'autre part le dispositif permettant un angle plus important pour la détection du soleil est rendu possible en rajoutant au moins une cellule (15) à chaque cellule frontale (9) à des angles appropriés, afin de permettre la

continuité de l'angle de détection qui peut atteindre 1800 FIG.4A.

La FIG.9 représente le dispositif de poursuite (5) composé de trois dispositifs de base identiques réunis en formant un triangle, les trois caches (11) sont fixés par un moyen quelconque sur le fond (18). Ainsi, l'ensemble avec l'aide du circuit électronique, actionne les deux moto20 réducteurs servant à positionner le capteur. L'ensemble du dispositif de poursuite est abrité sous une cage transparente (33) et le tout est fixé solidement à côté ou au dessus des réflecteurs (1) parallèlement à leur

axe de symétrie parabolique.

Le dispositifpermettant la protection atmosphérique est défini par la cote (Z) FIG.5&6 partant du bord inférieur (A5) du réflecteur (1) et arrivant à la verticale du bord supérieur (AI) du réflecteur (1) est orientée de manière à abriter le réflecteur (1) et qu'elle est obtenue par -14 tracé spécifique FIG. 6 de la courbe parabolique ou/et par le basculement du réflecteur (1) FIG.5 à l'aide du moto-réducteur d'élévation qui sera

actionné par le circuit électronique quand le soleil disparaît.

Le raccordement est simple à réaliser en disposant deux raccords en Té (44) à "la sortie" chaude et à "l'entrée" froide du chauffe-eau électrique conventionnel, et qu'il est monté un clapet anti-retour (22) sur l'un ou les deux tubes ainsi raccordés FIG.10. Ainsi raccordé, le circuit du capteur est alimenté en circuit fermé avec le chauffe-eau à l'aide de la pompe de circulation (23). Les clapets anti-retour (22) sont destinés à ce qu 'il n 'y ait aucune interférence lors de l'ouverture d'un robinet froid ou chaud de l'installation domestique. D'autre part, un ou plusieurs mélangeurs (41) sont installés sur le circuit d'eau chaude, permettant de rabaisser la température de l'eau venant du chauffe- eau en-dessous de 1000C (réglable ou non) FIG.10. On peut également utiliser un mélangeur dit thermostatique. L'emploi de ce dispositif est obligatoire car l'eau

chaude à 130'C ne peut être utilisée directement.

Le dispositif antigel est constitué par: FIG. 10, un vase d'expansion (25) , deux vannes électriques (26-29), une électrovanne (30), une valve (28), un capteur de niveau (27) et d 'une sonde de température placée dans le collecteur du capteur. Le fonctionnement est le suivant: à l 'approche du gel la sonde enclenche un processus qui est assuré par le circuit électronique. La vanne (29) se ferme, le circuit se trouve isolé avec les clapets anti-retour (22), l'électrovanne (30) s'ouvre pendant dix secondes environ (le temps de vidanger). L'air sous pression contenu dans le vase (25) chasse l'eau contenue dans les tuyauteries et le capteur à travers l'électrovanne (30). Le vase d'expansion (25) est vidangé après la purge du circuit à protéger du gel par l'ouverture de la vanne (26) qui reste ouverte, I 'air entre dans le vase (25) par la valve '28) et l'eau est évacuée par gravité. Quand la sonde signale le retour du soleil, la vanne (26) se ferme puis la vanne (29) s'ouvre. Le circuit se remplit complètement et l'air se trouve à nouveau comprimé dans le vase d'expansion (25) et le cycle peut recommencer. Après une longue période sans gel, I'air du vase d'expansion se trouve dissout dans l'eau, le niveau d'eau monte à l'intérieur du vase (25), le capteur de niveau (27) permet d'enclencher un processus de vidange afin de rétablir le niveau correct dans le vase d'expansion

(25)FIG.1 0.

L'ensemble des éléments du dispositif antigel et les clapets antiretour seront regroupés en un seul coffret qui sera isolé thermiquement

ainsi que toutes les tuyauteries.

Les dispositifs selon l'invention sont particulièrement destinés à la

production d'eau chaude sanitaire domestique.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif de chauffage d'eau comportant un capteur solaire cylindroparabolique avec dispositifs de poursuite, protection atmosphérique, raccordement à un chauffe-eau électrique classique et purge antigel caractérisé en ce que le collecteur (7) permet la récupération de plus hautes températures en positionnant lefoyer (F) le plus près possible du collecteur (7) par réglage du boîtier (6) et moins de pertes calorifiques en noyant le collecteur (7) dans une matière isolante (34), le dispositif de poursuite (5) a la sensibilité améliorée par neutralisation de l'angle mort (21) par projection de l'ombre (17) du cache (11) et l'angle de détection du soleil est agrandi en ajoutant au moins une cellule photoélectrique (15) à chaque cellule frontale (9), la protection atmosphérique se fait par basculement du réflecteur (1), le dispositif de raccordement du capteur à un chauffe-eau électrique classique s'effectue à l'aide de deux raccords en Té (44) plus un ou deux clapets anti-retour (22) et un ou plusieurs mélangeurs (41), la vidange du vase d'expansion (25) du dispositif antigel est assuré après la purge du circuit à protéger et le capteur de niveau (27) du vase

d'expansion (25) permet de rétablir le niveau correct de l 'eau.

2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la récupération de plus hautes températures est assurée en positionnant le foyer (F) le plus près possible de la face plane du collecteur (7C) par réglage du boîtier (6) entre les joues (16) par un moyen quelconque (fixe

ou réglable).

3 - Dispositif selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les

déperditions calorifiques sont limitées en noyant le collecteur (7) dans une matière isolante (34) reposant dans le renfort (32) à l'exception de la face plane (7C) du côté de la chambre (8). 4 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'amélioration de la sensibilité des dispositifs de poursuite avec cellules est assuré en neutralisant l'angle mort (21) par l'ombre (17) qui peut être obtenu par déplacement (10) de la cellule (9) ou par une surépaisseur (12) du cache (11) ou par le déplacement de l'extrémité (13) du cache (11) par intermédiaire d'une vis de réglage (14) quand le dispositif est

correctement aligné vers le soleil.

- Dispositif selon les revendications 1 ou 4 caractérisé en ce que

l'amélioration de l'angle de détection du soleil des dispositifs de poursuite avec cellules est assuré en ajoutant au moins une cellule (15) à chaque cellule frontale (9) à des angles appropriés afin de permettre la

continuité de l'angle de détection.

6 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la protection atmosphérique est assurée par le basculement du réflecteur (1) à l'aide du moteur d'élévation actionné par le circuit électronique quand

le soleil disparaît.

7 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le raccordement du circuit d'eau du capteur avec un chauffe-eau électrique classique s'effectue à l'aide de 2 raccords en Té (44) à "la sortie" chaude et à "I'entrée" froide du chauffe-eau électrique conventionnel et qu'il est monté un clapet anti-retour (22) sur l'un ou les deux tubes ainsi raccordés.

8 - Dispositif selon les revendications 1 ou 7 caractérisé en ce que le

raccordement du circuit d'eau du capteur avec un chauffe-eau électrique classique s 'effectue à l 'aide d 'un ou plusieurs mélangeurs (41) permettant de rabaisser la température de l'eau du chauffe-eau en dessous de 100 0C 9 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la vidange du vase d'expansion (25) est assurée après la purge du circuit à

protéger du gel par l'ouverture de la vanne (26).

- Dispositif selon les revendications 1 ou 9 caractérisé en ce que

le capteur de niveau (27) permet d'enclencher un processus de vidange

afin de rétablir le niveau correct dans le vase d'expansion (25).