FR2942029A1 - Thermal solar collector for use on facade of building, has vanes transmitting partially detected calorific energy to heat-transfer fluid circulating in heat-transfer fluid duct, and gas or air volume partitioned between walls - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un capteur solaire thermique et une installation thermique comprenant un tel capteur. Un capteur solaire thermique convertit l'énergie solaire en chaleur pouvant être récupérée à des fins de chauffage ou de fourniture d'eau chaude. The present invention relates to a solar thermal collector and a thermal installation comprising such a sensor. A solar thermal collector converts solar energy into heat that can be recovered for heating or hot water supply.
Il est connu qu'un capteur soit formé d'une paroi avant translucide, par exemple une vitre en verre, et d'une paroi arrière formant conjointement un panneau solaire. D'une façon connue, un fluide caloporteur s'échauffe en passant dans une conduite en forme de serpentin disposée derrière la vitre. Une fois le fluide réchauffé, un circulateur permet d'acheminer le fluide hors du capteur solaire jusqu'à un réservoir ou échangeur thermique permettant la récupération des calories emmagasinées par le fluide caloporteur. Ce type d'installation nécessite donc une alimentation externe pour alimenter le circulateur ainsi que l'électronique de régulation associée. De plus, l'efficacité de ces capteurs est fortement dépendante de l'orientation du panneau par rapport à l'inclinaison du soleil, ce qui limite généralement leur installation sur des toits inclinés de bâtiments qui doivent être orientés au sud. Il est également possible d'installer des capteurs directement au sol ou en terrasse sur un support incliné. L'inclinaison du support est généralement égale à 45° en France pour avoir un flux lumineux maximum qui traverse la surface vitrée. Cependant ce type d'installation n'est pas esthétique et nécessite une surface d'occupation conséquente qui ne pourra pas être utilisée à d'autres effets. La présente invention a pour but de résoudre tout ou partie des inconvénients cités ci-dessus. It is known that a sensor is formed of a translucent front wall, for example a glass pane, and a rear wall jointly forming a solar panel. In a known manner, a heat transfer fluid is heated by passing through a serpentine pipe disposed behind the window. Once the heated fluid, a circulator can convey the fluid out of the solar collector to a tank or heat exchanger for recovering the calories stored by the heat transfer fluid. This type of installation therefore requires an external power supply to power the circulator and the associated control electronics. In addition, the efficiency of these sensors is highly dependent on the orientation of the panel relative to the inclination of the sun, which generally limits their installation on sloping roofs of buildings that must be oriented to the south. It is also possible to install sensors directly on the ground or on the terrace on an inclined support. The inclination of the support is generally equal to 45 ° in France to have a maximum luminous flux which crosses the glass surface. However this type of installation is not aesthetic and requires a substantial occupation area that can not be used for other effects. The present invention aims to solve all or part of the disadvantages mentioned above.
A cet effet, la présente invention a pour objet un capteur solaire thermique comprenant une paroi avant translucide et une paroi arrière formant conjointement un panneau solaire, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'ailettes opaques disposées entre lesdites parois et destinées à recevoir un rayonnement solaire afin de capter son énergie calorifique, les ailettes étant inclinées par rapport aux parois, une conduite de fluide caloporteur disposée entre les parois et comportant une pluralité de portions sur lesquelles sont rapportées les ailettes, les ailettes étant destinées à transmettre au moins une partie de l'énergie calorifique qu'elles ont captées au fluide caloporteur circulant dans ladite conduite, et un volume d'air ou de gaz cloisonné entre lesdites parois, et en ce que la paroi arrière est opaque. For this purpose, the present invention relates to a solar thermal collector comprising a translucent front wall and a rear wall jointly forming a solar panel, characterized in that it comprises a plurality of opaque fins disposed between said walls and intended to receive a solar radiation for capturing its heat energy, the fins being inclined relative to the walls, a coolant pipe disposed between the walls and having a plurality of portions on which are reported the fins, the fins being intended to transmit at least one part of the heat energy they have captured to the coolant circulating in said pipe, and a volume of air or gas partitioned between said walls, and in that the rear wall is opaque.
Ces dispositions et en particulier l'inclinaison des ailettes permettent un montage aisé à la verticale d'un capteur solaire sur la façade d'un bâtiment orientée au sud, tout en assurant une efficacité satisfaisante du capteur solaire. These arrangements and in particular the inclination of the fins allow easy mounting vertically of a solar collector on the facade of a building facing south, while ensuring satisfactory efficiency of the solar collector.
La substitution aux capteurs solaires classiques placés en toiture peut notamment être envisagée pour des raisons esthétiques souhaitées par le client, ou par les Architectes des Bâtiments de France. Cette substitution est également souhaitable dans le cas de toitures mal orientées ou de toitures couramment enneigées, par exemple dans les régions montagneuses. The substitution of conventional solar collectors placed on the roof can be considered in particular for aesthetic reasons desired by the client, or by the Architects of Buildings of France. This substitution is also desirable in the case of poorly oriented roofs or commonly snow-covered roofs, for example in mountainous areas.
Le fait que les ailettes soient supportées directement par les portions de la conduite confère également un meilleur rendement de part la conduction thermique jusqu'au fluide caloporteur de l'énergie calorifique issue du rayonnement solaire et emmagasinée par les ailettes. De plus, du fait que la surface arrière soit opaque, cette dernière se comporte comme un corps noir qui réémet le rayonnement solaire sur une grande partie de son spectre en particulier dans l'infrarouge. Ce rayonnement infrarouge est intercepté directement par la conduite et par la partie arrière des ailettes ce qui améliore encore le réchauffement et donc le rendement du capteur solaire. The fact that the fins are supported directly by the portions of the pipe also gives a better performance from the heat conduction to the heat transfer fluid of the heat energy from solar radiation and stored by the fins. In addition, because the rear surface is opaque, the latter behaves like a black body that re-emits solar radiation over a large part of its spectrum, particularly in the infrared. This infrared radiation is intercepted directly by the pipe and the rear part of the fins which further improves the heating and therefore the efficiency of the solar collector.
Le cloisonnement d'un volume d'air ou de gaz à l'intérieur du panneau permet de limiter les pertes de chaleur à l'intérieur du panneau. En effet, ce cloisonnement génère un thermosiphon qui par convection thermique maintient les gaz les plus chauds sur la partie supérieure du panneau, ce qui diminue le gradient thermique entre la conduite et les parois. Les mouvements de convection à l'intérieur du panneau peuvent également être améliorés par un profilement de l'extrémité des ailettes. Un thermosiphon est également créé à l'intérieur de la conduite de fluide caloporteur qui achemine naturellement par convection les parties de fluide caloporteur les plus chaudes vers le haut de la conduite. Partitioning a volume of air or gas inside the panel limits the heat loss inside the panel. Indeed, this partitioning generates a thermosiphon which by thermal convection keeps the hottest gases on the upper part of the panel, which decreases the thermal gradient between the pipe and the walls. The convection movements inside the panel can also be improved by profiling the end of the fins. A thermosiphon is also created inside the coolant pipe which naturally convects the hottest heat transfer fluid parts up the pipe.
On obtient ainsi un système à double thermosiphon permettant la circulation naturelle du fluide caloporteur, tout en limitant les pertes de chaleur. Enfin, le cloisonnement d'air ou de gaz fournit également une couche d'isolation supplémentaire à la façade du bâtiment où sont installés les panneaux. This gives a double thermosiphon system allowing the natural circulation of the heat transfer fluid, while limiting the heat losses. Finally, the partitioning of air or gas also provides an additional layer of insulation to the facade of the building where the panels are installed.
Ce type de capteur solaire peut donc être utilisé dès lors que le bâtiment dispose d'un mur sud borgne, d'un emplacement mur sud disponible, ou lorsque des architectes souhaitent des capteurs dimensionnés pour des maisons contemporaines ou encore pour des bâtiments industriels, etc. Avantageusement, la conduite de fluide caloporteur présente une forme générale de serpentin. This type of solar collector can therefore be used when the building has a blind south wall, an available south wall location, or when architects want sensors designed for contemporary homes or for industrial buildings, etc. . Advantageously, the coolant pipe has a general shape of coil.
Selon un mode de réalisation, les ailettes s'étendent selon une orientation prédéterminée. Dans une autre variante, la surface intérieure de la paroi arrière est apte à absorber au moins une partie de l'énergie calorifique issue du rayonnement solaire, et est de préférence de couleur noire. According to one embodiment, the fins extend in a predetermined orientation. In another variant, the inner surface of the rear wall is able to absorb at least a portion of the heat energy from solar radiation, and is preferably black.
Selon un autre mode de réalisation, la conduite comprend au niveau de ces extrémités des raccords, chaque raccord étant destiné à être relié à un raccord d'un capteur solaire adjacent. Ces dispositions permettent de relier entre eux plusieurs capteurs solaires afin d'augmenter la surface de chauffage. According to another embodiment, the pipe comprises at these ends connectors, each connection being intended to be connected to a connection of an adjacent solar collector. These arrangements make it possible to connect several solar collectors together in order to increase the heating surface.
Ces capteurs solaires sont donc dans leur application industrielle, intégrés à une installation thermique comprenant au moins un de ces capteurs. Cette installation permet une circulation du fluide caloporteur afin d'en récupérer la chaleur utile aux différents besoins des occupants du bâtiment. These solar collectors are therefore in their industrial application, integrated into a thermal installation comprising at least one of these sensors. This installation allows circulation of the heat transfer fluid in order to recover the useful heat to the different needs of the occupants of the building.
Selon un mode de réalisation, cette installation comprend un réservoir de stockage. Ce réservoir permet de stocker les calories amenées par le fluide caloporteur. Le réservoir contient généralement un échangeur thermique qui à son tour récupère les calories stockées dans le réservoir afin de chauffer de l'eau sanitaire ou un autre fluide caloporteur circulant dans le circuit de chauffage du bâtiment. Selon une possibilité, le réservoir de stockage est situé à une hauteur plus élevée que ledit capteur solaire. Cette disposition suffit à elle seule à assurer par convection la 30 circulation du fluide caloporteur dont les parties les plus chaudes remontent à travers l'installation jusqu'au réservoir. Selon un mode de réalisation, l'installation comprend un circulateur à faible pression pour améliorer la circulation du fluide caloporteur. Avantageusement, le circulateur à faible pression est alimenté par 35 un capteur solaire photovoltaïque ou toute autre source d'énergie renouvelable telle qu'une éolienne par exemple. Ç Selon un autre mode de réalisation, l'installation comprend un circulateur à forte pression. Cette disposition force la circulation du fluide caloporteur et il n'est donc plus nécessaire de restreindre la position du réservoir à une hauteur 5 supérieure à celle du ou des capteurs. Avantageusement, une pluralité de capteurs solaires sont montés en batterie, ceci permet une installation simple et adaptée à la façade. En effet, il est possible d'assembler entre eux des panneaux de largeurs différentes à l'aide des raccords de terminaison, ce qui permet de s'adapter à la façade en 10 présence et de réaliser des installations quasi sur mesure. Enfin, dans un autre mode de réalisation les raccords entre les conduites de chaque capteur sont reliées par soudure afin d'augmenter la durée de vie du système et de prévenir toute fuite du fluide caloporteur. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en 15 référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, plusieurs formes d'exécution de ce capteur solaire. La figure 1 est une vue de face d'un capteur solaire thermique selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe de profil d'un capteur solaire 20 selon l'invention. La figure 3 représente un premier mode de mise en oeuvre d'une installation thermique intégrant un capteur solaire selon l'invention. La figure 4 représente un second mode de mise en oeuvre d'une installation thermique intégrant un capteur solaire selon l'invention. 25 La figure 5 représente un troisième mode de mise en oeuvre d'une installation thermique intégrant un capteur solaire selon l'invention. Selon l'invention et comme illustré sur la figure 2, le capteur solaire thermique 1, destiné à être monté verticalement sur la façade d'un bâtiment, comprend une paroi avant 3 translucide généralement en verre et une paroi 30 arrière 4 opaque. Ces deux parois sont parallèles et forment conjointement un panneau 2. La paroi arrière 4 comporte une tôle intérieure 4a et une tôle extérieure 4b entre lesquelles se trouve un isolant 4c limitant les mouvements d'air entre les deux tôles. 35 Entre la paroi avant 3 et la paroi arrière 4 est disposée une conduite 6 de fluide caloporteur réalisée de préférence en cuivre. La conduite 6 présente une forme générale en serpentin afin d'augmenter la surface de chauffe du fluide caloporteur par les rayons du 5 soleil. Le fluide caloporteur employé est avantageusement de l'eau glycolée afin de prévenir tout risque de gel en hiver. La conduite 6 comprend des portions 7 de support cylindriques sur lesquelles viennent se fixer une pluralité d'ailettes 5 par emboitement élastique comme le montre la figure 2. Chaque ailette 5 comprend deux portions de 10 surface plane reliées entres elles par une troisième portion en forme de U qui s'insère sur une portion de support 7 de la conduite 6. La fixation de chaque ailette par la portion en forme de U autorise une rotation de chaque ailette par rapport à la conduite 6, et donc un réglage de l'inclinaison de chaque ailette selon l'axe de symétrie de la portion de support 7 correspondante. Les 15 extrémités des deux portions de surface plane sont profilées afin de favoriser les mouvements de convection d'un volume d'air ou de gaz 8 cloisonné entre les parois 3,4 du panneau. Les rayons du soleil pénètrent à l'intérieur du capteur solaire 1 en traversant la paroi avant vitrée 3 de ce dernier. Certains de ces rayons 20 rencontrent alors les ailettes 5 disposées sur les portions 7 de la conduite 6. Ces portions 7 sont de préférence horizontales de manière à conférer une orientation convenable aux ailettes 5, afin d'avoir un maximum de flux lumineux provenant des rayons du soleil. L'angle d'inclinaison optimal des ailettes 5 pour capter un maximum de rayonnement solaire correspond habituellement à la 25 latitude du lieu dans lequel est installé le capteur solaire 1. En France, il est typiquement de 45°. Cependant pour éviter les surchauffes en été, cet angle est ramené de préférence à 60°. A cet effet, l'inclinaison des ailettes dans le dispositif est réglable de 45 à 60° selon l'utilisation finale et la situation géographique. 30 De plus, les ailettes 5 sont réalisées en une seule pièce dans un matériau bon conducteur de chaleur, tel que l'aluminium. L'aluminium a la propriété de réfléchir une partie du rayonnement qui reste emprisonné à l'intérieur du panneau 2 par réflexion multiples sur les parois. Ce rayonnement emprisonné par effet de serre contribue au réchauffement de l'intérieur du 35 panneau 2. According to one embodiment, this installation comprises a storage tank. This reservoir stores the calories supplied by the heat transfer fluid. The tank generally contains a heat exchanger which in turn recovers the calories stored in the tank to heat sanitary water or other heat transfer fluid circulating in the heating circuit of the building. According to one possibility, the storage tank is located at a height higher than said solar collector. This provision alone is sufficient to convectively circulate the coolant whose hottest parts back through the installation to the tank. According to one embodiment, the installation comprises a low pressure circulator for improving the circulation of the coolant. Advantageously, the low-pressure circulator is powered by a photovoltaic solar collector or any other renewable energy source such as a wind turbine for example. According to another embodiment, the installation comprises a high-pressure circulator. This arrangement forces the circulation of heat transfer fluid and it is therefore no longer necessary to restrict the position of the reservoir to a height greater than that of the sensor or sensors. Advantageously, a plurality of solar collectors are mounted in battery, this allows a simple installation and adapted to the facade. Indeed, it is possible to assemble between them panels of different widths with the help of termination connectors, which makes it possible to adapt to the facade in the presence and to realize quasi-custom installations. Finally, in another embodiment, the connections between the pipes of each sensor are connected by welding in order to increase the service life of the system and to prevent leakage of the coolant. The invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing showing, by way of non-limiting example, several embodiments of this solar collector. Figure 1 is a front view of a solar thermal collector according to the invention. Figure 2 is a sectional side view of a solar collector 20 according to the invention. FIG. 3 represents a first mode of implementation of a thermal installation integrating a solar collector according to the invention. FIG. 4 represents a second mode of implementation of a thermal installation integrating a solar collector according to the invention. FIG. 5 represents a third embodiment of a thermal installation incorporating a solar collector according to the invention. According to the invention and as illustrated in FIG. 2, the solar thermal collector 1, intended to be mounted vertically on the facade of a building, comprises a translucent front wall 3 generally made of glass and an opaque rear wall 4. These two walls are parallel and together form a panel 2. The rear wall 4 comprises an inner sheet 4a and an outer sheet 4b between which there is an insulator 4c limiting air movements between the two sheets. Between the front wall 3 and the rear wall 4 there is arranged a coolant pipe 6 made preferably of copper. The pipe 6 has a generally serpentine shape in order to increase the heating surface of the coolant by the sun's rays. The heat transfer fluid used is advantageously glycol water to prevent any risk of freezing in winter. The pipe 6 comprises cylindrical support portions 7 on which are fixed a plurality of fins 5 by elastic interlocking as shown in FIG. 2. Each fin 5 comprises two flat surface portions interconnected by a third shaped portion. of U which fits on a support portion 7 of the pipe 6. The fixing of each fin by the U-shaped portion allows a rotation of each fin relative to the pipe 6, and therefore a tilt adjustment of each fin according to the axis of symmetry of the corresponding support portion 7. The ends of the two flat surface portions are contoured to promote convective motions of a volume of air or gas partitioned between the walls 3,4 of the panel. The sun's rays penetrate inside the solar collector 1 through the glazed front wall 3 of the latter. Some of these spokes 20 then meet the fins 5 disposed on the portions 7 of the pipe 6. These portions 7 are preferably horizontal so as to give a suitable orientation to the fins 5, in order to have a maximum of luminous flux from the radii of the sun. The optimum angle of inclination of the fins 5 to capture a maximum of solar radiation usually corresponds to the latitude of the place where the solar collector 1 is installed. In France, it is typically 45 °. However, to avoid overheating in summer, this angle is preferably reduced to 60 °. For this purpose, the inclination of the fins in the device is adjustable from 45 to 60 ° depending on the end use and the geographical location. In addition, the fins 5 are made in one piece in a material that is a good conductor of heat, such as aluminum. Aluminum has the property of reflecting a part of the radiation which remains trapped inside the panel 2 by multiple reflection on the walls. This greenhouse-entrapped radiation contributes to the warming of the interior of the panel 2.
D'autres rayons solaires rencontrent directement la tôle intérieure 4a de la paroi arrière 4. Le réchauffement du panneau se trouve encore augmenté par les propriétés de cette tôle intérieure 4a de la paroi arrière 4. Cette tôle intérieure a une surface noire qui absorbe un maximum de rayonnement solaire. Cette absorption entraine un échauffement de cette tôle 4a qui se comporte alors comme un corps noir. Ce corps noir va réémettre sur une partie du spectre notamment dans les longueurs d'onde correspondant aux infrarouges longs. Ces infrarouges longs sont réémis par le corps noir en direction de la paroi avant 3 du capteur solaire où ils sont réfléchis par la surface de verre en direction des ailettes 5. Ils se retrouvent donc confinés à l'intérieur du panneau 2. Ils peuvent également être directement interceptés par la paroi arrière des différentes ailettes, auquel cas ils contribuent à l'échauffement de celles-ci. Ces différents moyens de chauffe contribuent également à l'échauffement de l'air ou du gaz 8 confiné à l'intérieur du panneau 2. Cet air ou ce gaz 8 va se mouvoir par convection à l'intérieur du panneau 2 instaurant ainsi les parties d'air ou de gaz 8 les plus chaudes dans le haut du panneau et les parties les plus froides dans le bas de ce dernier. Cela a pour effet de créer un thermosiphon naturel à l'intérieur du panneau 2 du capteur 1: l'air se trouvant du côté de la paroi transparente 3 plus froide aura tendance à descendre tandis que l'air se trouvant du côté de la paroi arrière 4 noire d'une température supérieure aura tendance à monter par convection, comme le montrent les flèches représentant les mouvements d'air à l'intérieur du panneau 2 du capteur 1 sur la figure 2. Other solar rays directly meet the inner sheet 4a of the rear wall 4. The warming of the panel is further increased by the properties of this inner sheet 4a of the rear wall 4. This inner sheet has a black surface which absorbs a maximum of solar radiation. This absorption causes a heating of this sheet 4a which then behaves like a black body. This black body will re-emit on a part of the spectrum especially in the wavelengths corresponding to long infrared. These long infrared are re-emitted by the black body towards the front wall 3 of the solar collector where they are reflected by the glass surface in the direction of the fins 5. They are therefore confined inside the panel 2. They can also be directly intercepted by the rear wall of the different fins, in which case they contribute to the heating thereof. These various heating means also contribute to the heating of the air or gas 8 confined inside the panel 2. This air or gas 8 will move by convection inside the panel 2 thus establishing the parts the warmest air or gas 8 at the top of the panel and the colder parts at the bottom of the panel. This has the effect of creating a natural thermosiphon inside the panel 2 of the sensor 1: the air on the side of the colder transparent wall 3 will tend to go down while the air is on the side of the wall Rear 4 of a higher temperature will tend to rise by convection, as shown by the arrows representing the movements of air inside the panel 2 of the sensor 1 in FIG.
Par l'ensemble de ces moyens, le fluide caloporteur se retrouve ainsi chauffé à l'intérieur de la conduite 6. La figure 3 représente une installation thermique 9 selon un premier mode de réalisation. L'installation thermique 9 comprend un réservoir de stockage 10 et plusieurs capteurs montés en batterie 21 reliés entre eux. Les différents capteurs ainsi que le réservoir forment un circuit primaire 16 à l'intérieur duquel circule le fluide caloporteur. Le capteur solaire 1 avec sa conduite 6 de fluide caloporteur fait donc parti d'une installation 9 comprenant d'autres panneaux montés en batterie 21 et un réservoir de stockage 10 situé à l'intérieur du bâtiment qui couplé à un échangeur thermique 15 récupère les calories transitant dans le circuit primaire 16 pour les transmettre à un circuit secondaire 17 de distribution d'eau chaude. L'installation thermique 9 constitue un système entièrement antigel et autorégulant. Les panneaux 2 sont disposés en batterie 21 à l'aide de raccords 14 situés latéralement de part et d'autre des extrémités du conduit 6 de chaque panneau 2. Pour prévenir toutes fuites de fluide caloporteur engendrées par des raccords 14 mal serrés, il est préférable de souder entre eux les différents raccords 14 mis en relation lors de la pose des panneaux 2. Il est également possible d'ajuster sur mesure la batterie 21 de 10 panneau 2 à la largeur de la façade du bâtiment en disposant des panneaux 2 de largeurs différentes sur la façade. Selon ce premier mode de réalisation représenté à la figure 3, le fluide caloporteur circule naturellement par convection à l'intérieur des conduites des différents capteurs solaires. En effet, les parties du fluide 15 caloporteur les plus chaudes sont moins denses que les parties les plus froides et remontent donc par convection à l'intérieur du circuit primaire 16 de l'installation 9. Le réservoir de stockage 10 est placé à une hauteur plus élevée que celle des capteurs solaires 1. Les parties du fluide les plus chaudes se retrouvent donc évacuées des capteurs 1 par le haut des conduites 6 en 20 direction du réservoir de stockage 10 tandis que les parties les plus froides rentrent par le bas des conduites 6 dans les capteurs 1. On obtient ainsi un double thermosiphon du d'une part aux mouvements de convection du fluide caloporteur dans les conduites 6, et d'autre part aux mouvements d'air ou de gaz 8 dans les panneaux 2. Une telle installation 9 est parfaitement autonome 25 et autorégulante. Elle ne nécessite aucune électronique de régulation ni d'apport d'énergie extérieure pour la mise en circulation du fluide caloporteur. A cet effet, elle peut à titre d'exemple être utilisée dans des sites isolés insulaires ou dans des sites n'ayant pas de raccordement au réseau électrique. Dans un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 4, 30 l'installation comprend en outre un circulateur à faible pression 11 pour aider à la circulation du fluide caloporteur. Pour conserver l'autonomie de l'installation 9, ce circulateur 11 est alimenté via un capteur solaire photovoltaïque 12 ou toute autre source d'énergie renouvelable, comme par exemple une éolienne. Cependant, le capteur solaire photovoltaïque 12 possède un avantage car il ne 35 nécessite pas de système de régulation. En effet, plus il y a de soleil, plus les capteurs solaires 1 chauffent le fluide caloporteur, mais aussi plus le capteur solaire photovoltaïque 12 produit du courant pour alimenter le circulateur 11 qui tourne d'autant plus vite qu'il est alimenté. Dans un troisième mode de réalisation représenté à la figure 5, le réservoir de stockage 10 est placé à une hauteur quelconque par rapport aux capteurs solaires 1. II peut donc se trouver à une hauteur moins élevée que celle des capteurs 1, ce qui nécessite l'utilisation d'un circulateur à forte pression 13 avec son système de régulation associé. Le circulateur 13 est alimenté par le réseau électrique, des sondes de températures 18 sont judicieusement placées sur le circuit primaire 16 de l'installation 9. Ces sondes 18 sont reliées à un régulateur 19 et fournissent une indication sur la température du fluide caloporteur en deux points du circuit primaire 16 de l'installation 9 pris en amont et en aval de la batterie 21 de panneaux 2 de capteurs solaires 1. Par ces mesures, on en déduit le gradient thermique à l'intérieur des conduits 6 de la batterie 21 de panneaux 2 de capteurs solaires 1, puis on le compare à une valeur préprogrammée dans le régulateur 19. Si le gradient mesuré est au dessous de cette valeur préprogrammée alors le régulateur 19 mettra en route le circulateur à forte pression 13 jusqu'à obtenir un gradient satisfaisant. Si le gradient mesuré est au dessus de la valeur préprogrammée alors le régulateur 19 ne va pas alimenter le circulateur 13 et va attendre que le soleil chauffe le fluide caloporteur dans les capteurs 1 pour pouvoir l'alimenter. Ce réchauffement aura pour conséquence de réduire le gradient thermique dans les capteurs 1 et le régulateur 19 actionnera alors le circulateur à forte pression 13 pour évacuer le fluide caloporteur chaud vers le réservoir de stockage 10. Dans ce mode de réalisation, il peut se révéler nécessaire de coupler le régulateur 19 à un système d'horloge 20 afin que le circulateur à forte pression 13 ne se déclenche pas durant la nuit. En effet, durant la nuit le fluide caloporteur n'est plus chauffé et la température du fluide caloporteur dans la conduite 6 se nivèle sur sa valeur basse. Le gradient thermique dans le capteur solaire 1 diminue, ce qui déclenche la mise en route du circulateur 13. C'est pourquoi, il est nécessaire d'utiliser un système d'horloge 20. Ce système d'horloge 20 peut être constitué par une simple horloge indiquant les heures du jour ou par un capteur photovoltaïque indiquant un ensoleillement satisfaisant pour la mise en route du capteur solaire thermique 1. By all these means, the heat transfer fluid is thus heated inside the pipe 6. Figure 3 shows a thermal installation 9 according to a first embodiment. The thermal installation 9 comprises a storage tank 10 and several battery-mounted sensors 21 interconnected. The various sensors and the reservoir form a primary circuit 16 inside which circulates the coolant. The solar collector 1 with its heat transfer fluid pipe 6 is thus part of an installation 9 comprising other battery-mounted panels 21 and a storage tank 10 located inside the building which coupled to a heat exchanger 15 recovers the calories passing through the primary circuit 16 for transmission to a secondary circuit 17 hot water distribution. The thermal installation 9 is a completely antifreeze and self-regulating system. The panels 2 are arranged in battery 21 by means of connectors 14 located laterally on either side of the ends of the duct 6 of each panel 2. In order to prevent any leakage of heat transfer fluid caused by loose fittings 14, it is it is preferable to weld together the various connectors 14 connected during the installation of the panels 2. It is also possible to tailor the battery 21 of 10 panel 2 to the width of the building facade by having panels 2 of different widths on the facade. According to this first embodiment shown in Figure 3, the heat transfer fluid circulates naturally by convection inside the pipes of the various solar collectors. In fact, the hottest heat transfer fluid parts are less dense than the colder parts and therefore go up by convection inside the primary circuit 16 of the installation 9. The storage tank 10 is placed at a height higher than that of the solar collectors 1. The hottest parts of the fluid are therefore discharged from the sensors 1 from the top of the pipes 6 towards the storage tank 10 while the colder parts go through the bottom of the pipes 6 in the sensors 1. A double thermosiphon is thus obtained on the one hand for the convection movements of the coolant in the pipes 6, and on the other hand for the movements of air or gas 8 in the panels 2. installation 9 is perfectly autonomous and self-regulating. It requires no control electronics or external energy input for the circulation of the heat transfer fluid. For this purpose, it may for example be used in remote isolated sites or sites with no connection to the power grid. In a second embodiment shown in FIG. 4, the installation further comprises a low-pressure circulator 11 to assist in the circulation of the coolant. To maintain the autonomy of the installation 9, the circulator 11 is powered via a photovoltaic solar collector 12 or other renewable energy source, such as a wind turbine. However, the photovoltaic solar collector 12 has an advantage because it does not require a control system. In fact, the more sun there is, the more the solar collectors 1 heat the heat transfer fluid, but also the solar photovoltaic collector 12 produces current to supply the circulator 11, which rotates the faster it is powered. In a third embodiment shown in FIG. 5, the storage tank 10 is placed at any height relative to the solar collectors 1. It can therefore be at a height that is lower than that of the sensors 1, which requires the use of a high pressure circulator 13 with its associated control system. The circulator 13 is powered by the electrical network, temperature probes 18 are conveniently placed on the primary circuit 16 of the installation 9. These probes 18 are connected to a regulator 19 and provide an indication of the temperature of the coolant in two points of the primary circuit 16 of the installation 9 taken upstream and downstream of the battery 21 of panels 2 of solar collectors 1. By these measurements, the thermal gradient is deduced inside the ducts 6 of the battery 21 of panels 2 of solar collectors 1, then it is compared to a value preprogrammed in the regulator 19. If the measured gradient is below this preprogrammed value then the regulator 19 will start the high pressure circulator 13 until a gradient is obtained. satisfactory. If the measured gradient is above the preprogrammed value then the regulator 19 will not feed the circulator 13 and will wait for the sun to heat the coolant in the sensors 1 to be able to feed it. This heating will have the consequence of reducing the thermal gradient in the sensors 1 and the regulator 19 will then actuate the high pressure circulator 13 to discharge the heat transfer fluid to the hot storage tank 10. In this embodiment, it may be necessary to couple the regulator 19 to a clock system 20 so that the high-pressure circulator 13 does not trip during the night. Indeed, during the night the heat transfer fluid is no longer heated and the temperature of the heat transfer fluid in the pipe 6 is leveling to its low value. The thermal gradient in the solar collector 1 decreases, which triggers the startup of the circulator 13. Therefore, it is necessary to use a clock system 20. This clock system 20 may be constituted by a simple clock indicating the hours of the day or by a photovoltaic sensor indicating satisfactory sunshine for the start of the solar thermal collector 1.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce capteur solaire thermique, décrites ci-dessus à titre d'exemples, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes.5 As goes without saying, the invention is not limited to the embodiments of this solar thermal collector, described above as examples, but it encompasses all variants.5
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