-1- La présente invention concerne un dispositif pour collecter le rayonnement solaire afin de chauffer un fluide caloporteur. Les collecteurs solaires actuels : • Sont constitués de nombreux composants, qu'il faut assembler mécaniquement puis interconnecter, ce qui nécessite beaucoup interventions • Utilisent des matériaux couteux. Le dispositif technique décrit ici permet de remédier à ces inconvénients : • Le collecteur est un panneau extrudé, réalisé en matière plastique (i.e. polycarbonate) ou en métal (i.e. aluminium). Il est constitué de tubes, appelés ici canaux, disposés côte à côte. Ce collecteur est monobloc, autoportant, sa taille peut être adaptée à la demande, y compris pour réaliser des collecteurs de très grande taille, sans pour autant compliquer sa réalisation, il est même possible de le cintrer. • Le fluide caloporteur, gaz ou liquide, chemine à l'intérieur des canaux. Le fluide baignant toute la surface exposée au soleil, il n'est pas nécessaire de réaliser le collecteur dans un matériau particulièrement performant en termes de conductibilité thermique. Les deux extrémités du panneau sont obturées (1) et (2). Le fluide est injecté dans un premier canal (3), puis chemine successivement à l'intérieur des autres canaux, où il se réchauffe, grâce au rayonnement solaire, avant d'être extrait du panneau (4). Ce cheminement peut être réalisé sous deux formes, conduisant à deux modes particuliers de réalisation : 20 I. Figure 1 : transfert interne du fluide entre canaux contigus (5), en rognant l'extrémité (6) de la cloison (7) les séparant. II. Figure 2 : transfert externe du fluide entre canaux distants (8), (9), grâce à des perforations (10) pratiquées dans la façade arrière du panneau, perforations à travers lesquelles le fluide est extrait d'un canal, puis réinjecté dans un canal distant. Le transfert du fluide s'effectue 25 dans des `goulottes' (11), (12), (13), (14), fixées sur la façade arrière du panneau. On peut, selon le nombre et la structure de ces goulottes, mettre en oeuvre d'autres types de cheminements, dont la figure 2 n'illustre qu'un exemple. La figure 1 représente (partiellement) un exemple de collecteur mesurant l cm d'épaisseur, lm de large et lm de long (soit 100 canaux de section lem * lcm, sur lm de 30 longueur) et illustre un trajet du fluide entre canaux contigus. On y distingue les canaux (5), délimités par des cloisons (7), tous les canaux étant obturés en leurs extrémités (1) et (2). Le fluide caloporteur pénètre dans le collecteur en (3), y chemine par des lumières obtenues en rognant les cloisons (6), et finit par en être extrait (4). La figure 2 représente (partiellement) un exemple de collecteur mesurant l cm 35 d'épaisseur, lm de large et lm de long (soit 100 canaux de section l cm * l cm, sur lm de longueur) et illustre un trajet du fluide entre canaux distants. Le dispositif représenté ici concerne la face qui n'est pas exposée au soleil, la face exposée au soleil étant vierge de tout dispositif.The present invention relates to a device for collecting solar radiation in order to heat a heat transfer fluid. The current solar collectors: • Are made up of many components, which must be assembled mechanically then interconnect, which requires a lot of interventions • Use expensive materials. The technical device described here overcomes these disadvantages: • The collector is an extruded panel, made of plastic (i.e. polycarbonate) or metal (i.e. aluminum). It consists of tubes, called here channels, arranged side by side. This collector is monobloc, self-supporting, its size can be adapted to the request, including to make very large collectors, without complicating its realization, it is even possible to bend. • The coolant, gas or liquid, flows inside the channels. The fluid bathes the entire surface exposed to the sun, it is not necessary to make the collector in a material that performs particularly well in terms of thermal conductivity. Both ends of the panel are closed (1) and (2). The fluid is injected into a first channel (3), then travels successively inside the other channels, where it heats, thanks to solar radiation, before being extracted from the panel (4). This path can be made in two forms, leading to two particular embodiments: I. FIG. 1: internal transfer of the fluid between adjacent channels (5), by trimming the end (6) of the partition (7) separating them . II. Figure 2: external transfer of the fluid between the remote channels (8), (9), through perforations (10) made in the rear panel of the panel, perforations through which the fluid is extracted from a channel and then reinjected into a remote channel. The transfer of the fluid takes place in 'chutes' (11), (12), (13), (14), fixed on the back panel of the panel. Depending on the number and the structure of these chutes, it is possible to use other types of paths, of which Figure 2 illustrates only one example. FIG. 1 shows (partially) an example of a collector measuring 1 cm thick, 1m wide and 1m long (ie 100 channels of section 1m * 1cm, over 1m in length) and illustrates a path of fluid between adjacent channels. . It distinguishes the channels (5), delimited by partitions (7), all the channels being closed at their ends (1) and (2). The heat transfer fluid enters the collector at (3), it travels by lights obtained by cutting the partitions (6), and finally extracted (4). FIG. 2 shows (partially) an example of a collector measuring 1 cm thick, 1m wide and 1m long (ie 100 channels of section 1cm * 1cm, over 1m in length) and illustrates a fluid path between remote channels. The device shown here relates to the face that is not exposed to the sun, the face exposed to the sun being blank of any device.
10 15 On distingue sur cette figure 2 : - d'une part quatre goulottes (Il), (12), (13), (14), préalablement cloisonnées (15) - d'autre part les canaux (8), (9), tous obturés en leurs extrémités (1) et (2), délimités par des cloisons (7) et enfin les perforations (10) par lesquelles le fluide est transféré des goulottes aux canaux, et inversement. Le fluide caloporteur pénètre ainsi dans le collecteur en (3) par la goulotte (11) pour être injecté dans le premier canal, puis passe par la goulotte (14) pour être transféré dans le troisième canal ...et ainsi de suite. Arrivé dans le dernier canal impair (le canal 99) le fluide est injecté dans le canal précédent de rang pair (le canal 98) par la goulotte (12), pour cheminer ensuite à travers le collecteur, en sens inverse, à travers les canaux pairs et les goulottes (12) et (13), pour finalement être extrait du panneau (4). Dans les deux formes de transfert du fluide (figures 1 et 2), il est possible : - de faire cheminer le fluide caloporteur dans plusieurs canaux contigus, voire simultanément dans tous les canaux, ce qui permet de faciliter la circulation du fluide, tout en conservant la rigidité mécanique du panneau - d'isoler certains canaux qui, n'étant pas parcourus par le fluide caloporteur, peuvent alors être réservés à la fixation du panneau (fixations traversantes ou câbles passés dans ces canaux). Pour absorber le rayonnement solaire on peut, soit teinter le collecteur (peinture ou coextrusion), soit teinter le liquide, s'il est fait d'une matière transparente et parcouru par un liquide caloporteur. Il est à noter que le nombre d'opérations requises pour fabriquer ce collecteur est indépendant de sa longueur. Dans la suite de ce document les deux modes particuliers de réalisation de transfert du fluide entre canaux, mentionnées précédemment, sont illustrées par la description de deux (parmi plusieurs) des prototypes qui ont été construits et testés. Pour des raisons de facilité d'exécution par un amateur, ils ont été réalisés à partir de panneaux de polycarbonate (lm*1m*1cm), 30 cloisonnés tous les cm. Chaque panneau est ainsi constitué d'un ensemble de 100 canaux contigus, obturés en leurs extrémités, longs de 1m chacun et d'une section de 1cm2. L'obturation de l'extrémité des canaux est réalisée en enfichant, dans chacune des deux extrémités du panneau, un profilé en U, préalablement rempli de colle-mastic. En amont des obturations, le système de guidage du fluide caloporteur (de l'eau en l'occurrence) l'oblige à traverser 35 successivement tous les 100 canaux. Le fluide parcourt ainsi 100 mètres à l'intérieur même du panneau (carré, surface 1m2, épaisseur 1cm). La face du collecteur qui est exposée au soleil est noircie, pour absorber au mieux le rayonnement solaire; l'autre face, qui est à l'ombre, est recouverte d'un isolant thermique pour minimiser les déperditions de chaleur. 10 15 20 25 -3- Les figures annexées illustrent les deux modes particuliers de réalisation des deux prototypes décrits ici : • Prototype I (figure 1) : Transfert interne entre canaux (5) contigus. Rappelons qu'il s'agit de transférer le fluide caloporteur entre canaux contigus, en rognant alternativement l'extrémité d'une cloison sur deux (6), avant que les canaux ne soient ensuite obturés (1) et (2), selon la technique indiquée précédemment. Le fluide caloporteur (de l'eau dans ce prototype) est ainsi injecté (3) dans le canal 1 puis, après l'avoir parcouru sur une longueur de lm, passe dans le canal 2 par une lumière (6) ménagée dans l'extrémité de la cloison entre les canaux 1 et 2. Le fluide parcourt le canal 2 (sur lm), en sens opposé puis, à l'autre extrémité du collecteur, passe par une lumière entre les canaux 2 et 3... etc. Arrivé dans le dernier canal le fluide est extrait du panneau (4), après avoir parcouru une distance de 100 mètres à l'intérieur du panneau de 1 m2 et avoir complètement baigné sa face exposée au soleil, qui a été préalablement noircie pour absorber le rayonnement solaire. • Prototype H (figure 2) : Transfert externe entre canaux (8), (9) distants. Cette technique permet de transférer le fluide caloporteur entre canaux distants, grâce à des perforations (10) pratiquées dans la façade du panneau. Grâce à ces perforations, le fluide est extrait d'un canal, puis réinjecté dans un autre canal, par l'intermédiaire de goulottes (11), (12), (13), (14). Pour illustrer la flexibilité de ce procédé nous avons imaginé de faire faire au fluide caloporteur, en l'occurrence de l'eau, un aller retour à travers les 100 canaux du collecteur. Ce cheminement n'est qu'une illustration de la variété de cheminements qu'il est possible de mettre en oeuvre grâce à cette technique. La figure 2 représente le cheminement du liquide, dans un sens, à travers les canaux impairs (1 à 99) et les goulottes (11) et (14) puis le cheminement retour du liquide, en sens contraire, à travers les canaux pairs (98 à 2) et les deux autres goulottes (12) et (13). Cette figure représente la face du collecteur (la face à l'ombre), qui porte les quatre goulottes, qui sont disposées deux par deux et côte à côte, à chaque extrémité du collecteur. La face du collecteur qui est exposée au rayonnement solaire est noircie et libre de tout dispositif. L'eau est ainsi injectée (3) dans le canal 1 puis, après l'avoir parcouru passe, grâce à la goulotte (14), dans le canal 3, le parcourt en sens opposé, puis passe dans le canal 5 par la goulotte (11)... etc. Arrivé dans le dernier canal impair (en l'occurrence le canal 99), par la goulotte (14), le liquide est, cette fois-ci, guidé dans le canal mitoyen (qui est le dernier canal pair, soit ici le 98ème), par la goulotte (12) puis dans le canal pair précédent (en sens opposé) par la goulotte 13, jusqu'à atteindre le canal 2, d'où le liquide est extrait du panneau (4). La connexion entre les canaux est donc réalisée par 4 goulottes étanches (2 par extrémité), plaquées sur la face arrière (face à l'ombre) du panneau. 5 -4 - Cette invention peut donner lieu à d'importantes applications industrielles, car elle rend possible la réalisation de collecteurs solaires monoblocs, autoporteurs, simples à fabriquer, faits de matériaux peu couteux et donc d'un coût modéré. A titre d'exemple non limitatif le collecteur aura des dimensions pouvant facilement aller jusqu'à 2m*6m, et au-delà, avec une épaisseur de 1 ou 2cm. Le dispositif selon l'invention est destiné à la fourniture d'eau chaude, aussi bien pour des usages domestiques individuels/collectifs ou industriels. This FIG. 2 distinguishes: - on the one hand four chutes (11), (12), (13), (14), previously partitioned (15) -, on the other hand, the channels (8), (9) ), all closed at their ends (1) and (2), delimited by partitions (7) and finally the perforations (10) through which the fluid is transferred from the troughs to the channels, and vice versa. The heat transfer fluid thus enters the manifold (3) through the chute (11) to be injected into the first channel, then passes through the chute (14) to be transferred into the third channel ... and so on. Arrived in the last odd channel (the channel 99) the fluid is injected into the previous channel of even rank (the channel 98) by the chute (12), to then travel through the collector, in the opposite direction, through the channels pegs and chutes (12) and (13), to finally be extracted from the panel (4). In both forms of transfer of the fluid (FIGS. 1 and 2), it is possible: to make the coolant flow in several contiguous channels, or even simultaneously in all the channels, which makes it easier to circulate the fluid, while retaining the mechanical rigidity of the panel - to isolate certain channels which, not being traversed by the coolant, can then be reserved for the fixing of the panel (through fasteners or cables passed in these channels). To absorb the sun's rays it is possible either to tint the collector (paint or coextrusion) or to stain the liquid, if it is made of a transparent material and traversed by a coolant. It should be noted that the number of operations required to manufacture this collector is independent of its length. In the remainder of this document, the two particular embodiments of transfer of the fluid between channels, mentioned above, are illustrated by the description of two (among several) of the prototypes that have been constructed and tested. For reasons of ease of execution by an amateur, they were made from polycarbonate panels (lm * 1m * 1cm), 30 cloisonné every cm. Each panel thus consists of a set of 100 contiguous channels, closed at their ends, 1m long each and a 1cm2 section. The closing of the end of the channels is achieved by plugging into each of the two ends of the panel, a U-section, previously filled with adhesive sealant. Upstream of the fillings, the guide system of the heat transfer fluid (water in this case) forces it to pass successively through all 100 channels. The fluid thus travels 100 meters inside the panel itself (square, surface 1m2, thickness 1cm). The face of the collector which is exposed to the sun is blackened, to absorb at best the solar radiation; the other side, which is in the shade, is covered with thermal insulation to minimize heat loss. The accompanying figures illustrate the two particular embodiments of the two prototypes described herein: Prototype I (FIG. 1): Internal transfer between adjacent channels (5). Recall that it is a question of transferring the coolant between contiguous channels, by alternately trimming the end of a partition on two (6), before the channels are then closed (1) and (2), according to the technique indicated previously. The coolant (water in this prototype) is thus injected (3) in the channel 1 and then, after having traveled over a length of 1m, passes in the channel 2 by a light (6) formed in the end of the partition between the channels 1 and 2. The fluid travels the channel 2 (on lm) in the opposite direction and then, at the other end of the collector, passes through a light between the channels 2 and 3 ... etc. Arrived in the last channel the fluid is extracted from the panel (4), after having traveled a distance of 100 meters inside the panel of 1 m2 and having completely bathed its face exposed to the sun, which was previously blackened to absorb the solar radiation. • Prototype H (Figure 2): External transfer between channels (8), (9) distant. This technique makes it possible to transfer the heat transfer fluid between remote channels, thanks to perforations (10) made in the facade of the panel. Thanks to these perforations, the fluid is extracted from a channel, then reinjected into another channel, through chutes (11), (12), (13), (14). To illustrate the flexibility of this process we imagined to make the coolant, in this case water, a round trip through the 100 channels of the collector. This path is only an illustration of the variety of pathways that can be implemented using this technique. FIG. 2 shows the flow of the liquid, in one direction, through the odd channels (1 to 99) and the troughs (11) and (14) and then the return path of the liquid, in opposite directions, through the even channels ( 98 to 2) and the other two chutes (12) and (13). This figure represents the face of the collector (the face to the shadow), which carries the four chutes, which are arranged two by two and side by side, at each end of the collector. The face of the collector that is exposed to solar radiation is blackened and free of any device. The water is thus injected (3) into the channel 1 and, after having passed through, through the channel (14) in the channel 3, the flow in the opposite direction, then passes in the channel 5 by the chute (11) ... etc. Arrived in the last odd channel (in this case the channel 99), by the chute (14), the liquid is, this time, guided in the adjoining channel (which is the last even channel, here the 98th) , by the chute (12) and then in the previous pair channel (in opposite directions) by the chute 13, until reaching the channel 2, from which the liquid is extracted from the panel (4). The connection between the channels is thus made by 4 watertight troughs (2 per end), plated on the back side (facing the shadow) of the panel. This invention can give rise to important industrial applications, because it makes possible the realization of monobloc solar collectors, self-supporting, simple to manufacture, made of inexpensive materials and therefore a moderate cost. By way of non-limiting example the collector will have dimensions easily up to 2m * 6m, and beyond, with a thickness of 1 or 2cm. The device according to the invention is intended for the supply of hot water, both for domestic individual / collective or industrial uses.