FR2945860A1

FR2945860A1 - Echangeur de chaleur realise a partir d'un panneau stratifie creux tridimensionnel

Info

Publication number: FR2945860A1
Application number: FR0953408A
Authority: FR
Inventors: Stuart Ford
Original assignee: MARINE TECH MEDITERRANEE
Current assignee: MARINE TECH MEDITERRANEE
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-11-26
Anticipated expiration: 2029-05-22
Also published as: FR2945860B1

Abstract

L'échangeur est formé d'un panneau stratifié (30) creux tridimensionnel à base de fibres durcies par imprégnation d'une résine, définissant un réseau de canaux s'étendant entre deux faces parallèles. L'échangeur est dépourvu d'éléments rapportés formant manifolds de répartition de fluide, et les moyens de distribution, respectivement de collecte, de fluide sont des moyens intégrés au panneau stratifié creux, comportant un évidement longitudinal (38) ménagé dans le panneau stratifié le long d'un bord longitudinal de celui-ci faisant un angle avec la direction des canaux. Cet évidement débouche côté intérieur sur les canaux, il est fermé côté extérieur et il est en communication de fluide avec l'entrée, respectivement la sortie, de fluide. L'évidement (38) peut être défini par un intervalle réservé entre le bord longitudinal du panneau stratifié et un revêtement extérieur débordant (34). Il peut être également formé en usinant une gorge dans l'une des faces du panneau, ou dans la tranche de celui-ci.

Description

L'invention concerne les échangeurs de chaleur. Elle concerne plus particulièrement les échangeurs dont le coeur est réalisé à partir d'un panneau stratifié creux tridimensionnel, obtenu à partir d'un tissage tridimensionnel comprenant deux nappes parallèles liées en- tre elles par un tissage de fibres orthogonales définissant entre les deux nappes un espace intercalaire creux. Après imprégnation d'une résine et durcissement, chacune des nappes est transformée en une peau durcie et étanche et les fibres orthogonales, également rigidifiées, maintiennent à une distance uniforme ces deux nappes rigides.

Un panneau solaire réalisé de cette manière est par exemple décrit dans le EP 0 047 443 A2. Un autre type d'échangeur, utilisable comme refroidisseur, est décrit dans le DE 199 21 688 Al. Le DE 91 07 320 U1 décrit, quant à lui, un conteneur isotherme réalisé avec de tels panneaux stratifiés.

Ces panneaux stratifiés présentent une particularité de structure, tenant au fait que les fibres orthogonales ne sont pas réparties de manière isotrope sur l'étendue des nappes, mais au contraire selon des rangées parallèles : l'espace central creux entre les nappes rigides est de ce fait divisé en une pluralité de passages d'écoulement formant des canaux parai- lèles. Les parois définissant les canaux présentant toutefois une certaine porosité dans le sens transversal, donc entre canaux adjacents, du fait de la répartition non continue des fils orthogonaux le long des rangées. Comme tout échangeur de chaleur, un échangeur réalisé de cette manière est relié à une entrée et à une sortie de fluide permettant de relier le réseau de canaux à un circuit extérieur, de manière à faire circuler dans l'ensemble un fluide caloporteur, pour capter ou céder de la chaleur avec l'environnement extérieur. Une première possibilité, exposée notamment dans le EP 0 047 443 A2 précité, consiste à prévoir des entrées/sorties d'alimentation/extraction de fluide sensiblement ponctuelles, disposées à deux angles diagonalement opposés du panneau. Cette technique joue sur le fait que, comme expliqué plus haut, une partie de l'écoulement se fait de façon subsidiaire au travers des parois poreuses, conduisant à une progression du front de fluide combinant les écoulements suivant les deux directions préférentielle (dans les sens des canaux) et subsidiaire (au travers des parois poreuses). Une telle configuration d'alimentation/extraction de fluide est simple à réaliser, mais elle n'est pas toujours optimale du point de vue de l'homogé- néité de la circulation du fluide dans le panneau. En outre, l'efficacité de la circulation est très dépendante de la géométrie du panneau (plus ou moins allongé dans un sens ou dans l'autre) ce qui limite donc très forte-ment les possibilités d'utilisation. Une autre possibilité, décrite par exemple dans le DE 199 21 688 Al pré- cité, consiste à rapporter des "manifolds" ou "boîtes à eau" de distribution et de collecte du fluide aux deux extrémités du réseau de canaux de circulation du fluide caloporteur, comme dans le cas des échangeurs de chaleur traditionnels. Ces manifolds s'étendent sur toute la longueur du panneau et servent d'un côté à la distribution du fluide, du côté opposé à la collecte. La circulation du fluide est bien entendu beaucoup plus homogène que dans le cas précédent, puisqu'elle ne dépend pas de l'écoulement dans le sens transversal entre canaux, et procure donc un meilleur échange thermique pour une même surface de panneaux. Elle est en revanche plus complexe et coûteuse à mettre en oeuvre : les manifolds doivent être réalisés à part, rapportés et assemblés sur le panneau, avec des risques sur l'étanchéité (défaut de collage par exemple). La présence des manifolds implique en outre un encombrement supplémentaire de part et d'autre du panneau, ce qui rend plus difficile l'intégration de ceux-ci, par exem- pie sous la forme de panneaux de toiture discrets, imitant des revêtements traditionnels tels qu'ardoise, tôle ondulée, tuiles, etc. L'un des buts de l'invention est de résoudre l'ensemble des problèmes ci-dessus, en proposant une nouvelle structure d'échangeurs de chaleur réalisés à partir de panneaux stratifiés.

L'échangeur est du type général divulgué par le DE 199 21 688 Al précité, c'est-à-dire un échangeur comportant un réseau de canaux un réseau de canaux s'étendant entre deux faces parallèles, pour permettre la circulation d'un fluide caloporteur dans les canaux et l'échange thermique entre ce fluide caloporteur et l'extérieur au travers de l'une au moins des faces.

Le réseau de canaux est formé d'un panneau stratifié creux tridimension- nel à base de fibres durcies par imprégnation d'une résine, comprenant deux nappes tissées bidimensionnelles étanches et rigides formant les fa-ces parallèles, et un tissage rigide de fibres orthogonales, liant entre elles les deux nappes en ménageant un espace intercalaire creux en formant des rangées de parois parallèles définissant entre elles les canaux. L'échangeur comporte en outre des moyens de distribution de fluide, dis-posés entre une entrée de fluide et l'une des extrémités de chacun des canaux du réseau, et des moyens de collecte de fluide, disposés entre une sortie de fluide et l'extrémité opposée de chacun des canaux du ré- seau. De façon caractéristique de l'invention, cet échangeur est dépourvu d'éléments rapportés formant manifolds de répartition de fluide, et les moyens de distribution, respectivement de collecte, de fluide sont des moyens intégrés au panneau stratifié creux, comportant un évidement longitudinal ménagé dans le panneau stratifié le long d'un bord longitudinal de celui-ci faisant un angle avec la direction des canaux, cet évide-ment (i) débouchant côté intérieur du bord longitudinal sur les canaux, (ii) étant fermé côté extérieur de ce même bord, et (iii) étant en communication de fluide avec l'entrée, respectivement la sortie, de fluide.

Dans un premier mode de réalisation, l'évidement est défini par un intervalle réservé entre le bord longitudinal du panneau stratifié et un revête-ment extérieur s'étendant sur l'une des faces du panneau stratifié et dé-bordant sur les bords longitudinaux de celui-ci. Dans un deuxième mode de réalisation, l'évidement est formé par enlè- vement de matière dans une région de l'une des faces du panneau stratifié le long du bord longitudinal de celui-ci, de manière à définir une gorge à section en U dirigée perpendiculairement au plan des faces et débouchant dans la face. Le débouché de la gorge à section en U peut notamment être obturé par un revêtement extérieur du panneau, s'étendant sur la face où est formé l'évidement. Dans un troisième mode de réalisation, l'évidement est défini par enlève-ment de matière dans la tranche du panneau stratifié le long du bord longitudinal de celui-ci, de manière à définir une gorge à section en U dirigée parallèlement au plan des faces et débouchant vers l'extérieur de la tran- che. Le débouché de la gorge à section en U peut notamment être obturé par un profilé de bordure disposé le long de la tranche du panneau stratifié. Dans tous les cas, l'échangeur est avantageusement pourvu d'un insert de guidage de fluide et/ou création de turbulences, logé dans l'évidement 5 longitudinal, notamment un ruban enroulé suivant une configuration héli- coïdale. Dans une application particulière, le panneau stratifié a une forme non rectangulaire de parallélogramme, ce panneau étant disposé verticale-ment avec les moyens de distribution et de collecte de fluide inclinés par 10 rapport à l'horizontale, et avec l'entrée de fluide placée en position basse et la sortie de fluide placée en position haute, de manière à permettre une circulation naturelle du fluide caloporteur dans l'échangeur par effet de thermosiphon. Dans une autre application, l'échangeur comprend plusieurs panneaux 15 triangulaires ou trapézoïdaux assemblés en pans de toiture, ces panneau étant disposés avec les canaux orientés dans un plan vertical, les évidements formant moyens de distribution de fluide et l'entrée de fluide étant situés en partie inférieure du panneau, et les évidements formant moyens de collecte de fluide et la sortie de fluide étant situés en partie supérieure 20 du panneau et le long des arêtes de la toiture, de manière à permettre une circulation naturelle du fluide caloporteur dans les panneaux par effet de thermosiphon. 0

25 On va maintenant décrire un exemple de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés où les mêmes références numériques désignent d'une figure à l'autre des éléments identiques ou fonctionnellement semblables. La Figure 1 est une vue en perspective, partielle et agrandie, montrant la 30 structure du panneau stratifié à partir duquel est réalisé l'échangeur de chaleur de l'invention. Les Figures 2 et 3 sont des sections droites du panneau, prises respectivement selon II-II et III-III de la Figure 1.

La Figure 4 est une représentation schématique illustrant les directions préférentielle et subsidiaire d'écoulement du fluide caloporteur dans le panneau. Les Figures 5(a), 5(b) et 5(c) sont des vues d'un premier mode de réalisa- tion d'un échangeur thermique selon l'invention réalisé à partir d'un panneau tel que celui Figure 1, cet échangeur étant respectivement vu en plan, en section droite éclatée avant moulage, et en section droite dans sa configuration définitive. Les Figures 6(a), 6(b) et 6(c) sont homologues des précédentes pour un deuxième mode de réalisation de l'invention, respectivement vu en plan, en section droite éclatée avant moulage et après usinage du panneau stratifié, et en section droite dans sa configuration définitive. Les Figures 7(a), 7(bl), 7(b2) et 7(c) sont homologues des précédentes pour un troisième mode de réalisation, respectivement vu en plan, en sec- tion droite avant usinage, en section droite éclatée après usinage et avant mise en place des profilés de bordure, et en section droite dans sa configuration définitive. Les Figures 8(a), 8(b) et 8(c) sont homologues des Figures 5(a), 5(b) et 5(c), pour une variante de réalisation avec optimisation de l'écoulement du 20 fluide dans les évidements de collecte et de distribution. La Figure 9 est un exemple schématique d'un échangeur selon l'invention appliqué à la réalisation d'un panneau solaire de production d'eau chaude, avec circulation naturelle par effet de thermosiphon. La Figure 10 est une vue de la toiture d'un abri de jardin, comprenant des 25 panneaux solaires selon l'invention pour la production d'eau chaude, par exemple pour le chauffage d'une piscine. La Figure 11 est une vue en coupe du détail repéré XI-XI sur la Figure 10, montrant la structure de la toiture prise au niveau de l'arêtier. Les Figures 1 à 3 illustrent la structure du panneau stratifié creux tridimensionnel avec lequel est réalisé l'échangeur de chaleur selon la pré-sente invention.

Ce panneau stratifié est obtenu à partir d'un tissage tridimensionnel comprenant deux nappes parallèles 10, 12 liées entre elles par un tissage de fibres orthogonales 14 de manière à définir entre ces deux nappes un espace intercalaire creux 16.

Le produit se présente initialement sous forme de rouleaux de tissu, qui peut être découpé et conformé aux dimensions et à la configuration voulues. Les fibres, généralement des fibres de verre, sont ensuite imprégnées d'une résine (polyester, époxyde, phénolique, etc.) qui après durcissement transforme chacune des nappes en une peau durcie et étan- che. Les fibres orthogonales, également rigidifiées, maintiennent à une distance uniforme ces deux nappes rigides, extérieurement sous forme d'un panneau stratifié creux et rigide présentant deux faces parallèles. Le produit est disponible commercialement sous la dénomination Parabeam 3D Glass Fabrics auprès de la société Parabeam Industrie- en Handelsonderneming B.V., Helmond, Pays-Bas. Différentes épaisseurs sont disponibles de 3 à 22 mm, et le produit final obtenu présente d'excellentes propriétés en termes de légèreté, de résistance à la compression et au cisaillement, ainsi qu'une une faible résistance thermique. Ce produit présente également une particularité de structure tenant au fait que les fibres orthogonales 14 ne sont pas réparties de manière isotrope sur l'étendue des nappes, mais au contraire selon des rangées parallèles. Le tissage des fibres orthogonales est suffisamment serré le long de ces rangées pour que ces dernières définissent des parois parallèles 20 divisant l'espace central creux 16 en une pluralité de passages d'écoulement ou canaux parallèles 18. On notera que les fils orthogonaux sont répartis le long de ces rangées de manière non continue, ce qui se traduit par une certaine porosité des parois 20 dans le sens transversal, c'est-à-dire entre deux passages d'écoulement adjacents 18. Ce panneau peut être utilisé comme échangeur thermique en faisant cir- culer un fluide caloporteur dans l'espace intercalaire creux. Cette circulation est schématisée Figure 4 : la circulation se fait préférentiellement suivant les canaux 18 définis entre les parois parallèles 20 correspondant aux rangées de fibres orthogonales (flèches 22). Compte tenu de la porosité de ces parois 20, l'écoulement se fait également, de façon subsi- diaire, au travers de ces parois poreuses (flèches 24), dans un rapport ty- piquement de l'ordre de 90 %/10 %. Le résultat est une progression du fluide principalement le long des canaux 18, mais aussi partiellement dans un sens perpendiculaire à ces canaux. Les Figures 5(a), 5(b), 5(c), illustrent un premier mode de réalisation de l'invention. L'invention réside dans la manière dont le fluide caloporteur arrivant par une entrée 26 et sortant par une sortie 28 est distribué à l'intérieur du panneau 30. Ce mode de réalisation met en oeuvre un moule 32 dont la largeur est lé- gèrement supérieure à celle du panneau 30, la différence étant par exemple de l'ordre de 10 à 20 mm par rapport à la largeur hors-tout du panneau (pour une largeur typique de panneau de 0,60 m). Le panneau 30, dont les dimensions peuvent par exemple atteindre 4,50 x 0,60 m, est pris en sandwich entre une peau extérieure 34, notamment une peau exté- rieure noire pour une face qui sera exposée au rayonnement solaire dans le cas d'un capteur solaire, et une peau intérieure 36. L'ensemble formé par le panneau stratifié 30 et les peaux intérieure et extérieure 34, 36 est placé dans le moule 32, dans la configuration illustrée en vue éclatée Figure 5(b). Une fois l'ensemble moulé, celui-ci présente la configuration des Figures 5(a) et 5(c), avec notamment, de part et d'autre du panneau 30 dans la dimension de la largeur, un intervalle 38 ménagé entre le bord longitudinal de l'extrémité du panneau et le bord (la peau extérieure) de l'échangeur de chaleur 40 proprement dit. Compte tenu des différences de largeur indiquées plus haut, cet intervalle présente une largeur de l'or- dre de 5 à 10 mm, et il débouche, côté intérieur, sur l'une des extrémités de chacun des canaux 18 du panneau stratifié, ce dernier ayant été orienté de manière que ses canaux, correspondant à la direction principale d'écoulement du fluide, fassent un angle avec le bord le long duquel s'étend l'intervalle 38, un angle droit dans l'exemple illustré (c'est-à-dire que les canaux s'étendent et débouchent perpendiculairement à la direction suivant laquelle s'étend l'intervalle 38). Côté extérieur, l'intervalle 38 est fermé par la paroi de la peau extérieure 34 de manière étanche. Les deux intervalles 38 ainsi définis sont reliés, l'un à une entrée de fluide 42, l'autre à une sortie de fluide 44, ces entrée et sortie étant de préfé- rence diagonalement opposées pour permettre une circulation du fluide la plus homogène possible dans le panneau 30. Pour un panneau 40 utilisé comme capteur solaire, le panneau est monté avec l'arrivée d'eau froide 26 en partie basse et l'extraction d'eau chaude 28 en partie haute, de manière à permettre la montée de l'eau chaude par convection naturelle dans le panneau monté verticalement (ou incliné avec le côté de la sortie 28 vers le haut). Les entrée et sortie 42 et 44 peuvent être réalisées par de simples perçages, équipés d'un raccord à une canalisation respective d'amenée ou 10 d'extraction de fluide. Les Figures 6(a), 6(b), 6(c), illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, la configuration des différents éléments est comparable, mais les intervalles 38 servant à la distribution et à la collecte 15 du fluide sont réalisés non par réservation d'un intervalle au moment du moulage, mais par usinage du panneau 30, comme on peut le voit notamment sur la vue éclatée de la Figure 6(b). Le panneau est usiné après polymérisation, par exemple en y formant une gorge à section en U perpendiculairement au plan des faces au moyen d'une défonceuse, cette 20 gorge étant une gorge non traversante débouchant sur la face du panneau 30 et s'étendant sur toute la longueur du bord longitudinal de celui-ci. Ici encore, les entrée et sortie de fluide 42, 44 sont placées aux extrémités de la gorge 38, en des positions diagonalement opposées du panneau 30. 25 Les Figures 7(a), 7(bl), 7(b2) et 7(c) illustrent un troisième mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, les évidements 38 sont également formés par usinage, mais cet usinage n'est pas exécuté par enlèvement de matière depuis l'une des faces du panneau, mais par enlèvement de matière 30 directement dans la tranche, sur une largeur légèrement inférieure à l'épaisseur totale du panneau, de manière à laisser subsister les deux fa-ces parallèles 10, 12, l'enlèvement de matière n'étant exécuté que dans la région des fibres orthogonales situées entre ces deux faces parallèles. On obtient ainsi une gorge à section en U dirigée parallèlement au plan des 35 faces et débouchant vers l'extérieur de la tranche du panneau 30. L'étan- chéité de cette gorge côté extérieur est obtenue par un simple profilé de bordure 46 rapporté le long de la tranche du panneau stratifié, éventuellement sur les quatre côtés du panneau 30 pour former un encadrement rigide de maintien et de protection de ce panneau.

Les Figures 8(a), 8(b) et 8(c) illustrent une variante du premier mode de réalisation des Figures 5(a), 5(b) et 5(c). Cette variante, qui est d'ailleurs applicable aux autres modes de réalisation décrits, consiste à placer dans l'intervalle ou évidement 38 une gaine spiralée, par exemple ayant la forme d'un ruban entouré suivant une configuration hélicoïdale, ayant pour fonction de guider et répartir le fluide le long de l'évidement ou intervalle 38, et de créer à cet endroit des turbulences propres à améliorer l'échange thermique et la distribution/collecte du fluide entrant/sortant des canaux parallèles du panneau 30. Il est possible de combiner ou modifier plusieurs collecteurs élémentaires tels que ceux que l'on vient de décrire, par exemple par mise en série ou en parallèle, superposition et/ou juxtaposition de collecteurs avec plu-sieurs passes en flux croisés ou contre-flux, trajets partiels en sens opposés, etc., selon des techniques en elles-mêmes connues. D'autre part, bien que l'on ait décrit un collecteur réalisé à partir d'un pan- neau plan, cette forme n'est nullement limitative, et la technique mise en oeuvre permet d'obtenir très aisément des formes très variées : panneau cintré, ondulé, etc. De façon générale, l'échangeur de chaleur que l'on vient de décrire se prête à un très grand nombre d'autres applications, parmi lesquelles on peut citer de façon non limitative : panneaux collecteurs solaires : compte tenu en particulier de la multiplicité des formes et des aspects réalisables, il sera facile d'intégrer le panneau à l'environnement. Il est même tout à fait possible de fabriquer un toit entier suivant la technique de l'invention, le panneau jouant alors un double rôle de couverture et de collecteur solaire. Ces panneaux collecteurs peuvent être utilisés dans toutes les applications généralement dévolues à des panneaux solaires : production d'eau chaude sanitaire, chauffage d'eau de piscine, captage atmosphérique pour pompe à chaleur, etc. ; - utilisation comme keel cooler pour le refroidissement des moteurs de bateau (le fluide caloporteur étant l'eau de refroidissement du moteur, et l'échangeur étant monté au-dessous de la ligne de flottaison). On notera en particulier que dans cette application le panneau peut faire partie intégrante de la coque du bateau, ce qui évite les inconvénients d'un élément rapporté, et que sa composition fibre de verre/résine ne présente aucun risque de corrosion ni d'électrolyse, même en milieu maritime ou pollué ; - boîte frigorifique, avec circulation d'éthylène-glycol en circuit fermé 10 dans les parois de la boîte, en lieu et place d'un évaporateur ou d'une plaque eutectique placée dans le compartiment réfrigéré ; - paroi chauffante, utilisable dans une grande variété d'applications : ra- diateur sur mesure, meubles chauffants, etc. Par exemple, dans une salle de bains un miroir peut être monté sur un panneau selon l'inven- 15 tion, et dans ce panneau circule l'eau chaude utilisée par exemple pour la douche, ce qui évite toute condensation sur le miroir, même dans un environnement très humide (intérieur de cabine de douche). La Figure 9 illustre une application particulière de l'invention, dans laquelle l'échangeur de chaleur est utilisé comme panneau solaire pour la produc- 20 tion d'eau chaude. L'échangeur thermique 40 peut être réalisé selon l'un quelconque des modes de réalisation exposés plus haut. Très avantageusement, le panneau 30 n'a pas une forme rectangulaire, comme dans les exemples exposés plus haut, mais une forme de parallélogramme, le panneau étant placé verticalement et réalisé de manière 25 telle que les canaux parallèles, et donc la direction principale d'écoulement du fluide, s'étendent verticalement. Les intervalles ou évidements 38 de collecte et de distribution du fluide sont alors, du fait de la forme en parallélogramme, inclinés par rapport à l'horizontale, l'entrée de fluide 42 est placée en position basse de l'évidement ou intervalle inférieur incliné, et la 30 sortie de fluide 44 en position haute de l'évident ou intervalle supérieur incliné. De fait, cette configuration aura tendance à favoriser une circulation naturelle du fluide caloporteur dans l'échangeur par convection naturelle et effet de thermosiphon, sans qu'il soit nécessaire de prévoir des moyens de pompage additionnels. Il suffira alors de relier la conduite de sortie 35 d'eau chaude 28 et la conduite d'arrivée d'eau froide 26 à un échangeur approprié 50 tel qu'un ballon d'eau chaude sanitaire ou un échangeur de chauffage de l'eau d'une piscine pour obtenir un dispositif de chauffage simple, efficace et peu coûteux. L'échangeur thermique 40 ainsi réalisé peut être par exemple incorporé à un élément 52 de clôture ou analogue, de manière à l'intégrer de façon invisible à l'environnement domestique, en donnant à la face apparente du panneau stratifié un effet de matière (imitation bois, ...) et en lui adjoignant des pièces rapportées 54, 56 permettant de masquer la forme de parallélogramme de l'échangeur thermique proprement dit, et de donner à l'ensemble une forme similaire à celle d'un panneau de clôture ou analogue. Les Figures 10 et 11 illustrent une autre réalisation mettant en oeuvre l'échangeur de l'invention, dans laquelle des panneaux de toiture d'un abri de jardin sont utilisés comme panneaux solaires pour chauffer de l'eau, en particulier l'eau d'une piscine ou d'un "spa" (bain à remous), sans qu'il soit besoin d'apport d'énergie extérieur ni de système complexe de distribution et de pompage. La toiture est de forme générale pyramidale, réalisée à partir d'échangeurs thermiques 40 réalisés par exemple conformément au mode de ré- alisation de la Figure 5 exposé plus haut. Les panneaux stratifiés 30, qui constituent chacun un échangeur thermique 40, ont une forme générale trapézoïdale. Un évidement 38 est formé sur le côté inférieur du trapèze (l'un des deux côtés parallèles), et il est pourvu d'orifices d'admission de fluide 42 reliés à des conduites respectives d'alimentation en eau froide 26. L'évidement 38 ainsi configuré forme à cet endroit un collecteur de distribution de l'eau froide dans l'ensemble des canaux parallèles du panneau 30. Le côté supérieur du trapèze et ses côtés latéraux (les côtés inclinés) sont également pourvus d'un évidement 38, jouant un rôle de collecteur pour le fluide réchauffé lors de son passage dans le panneau 30. L'évidement 38 formé sur le côté supérieur du trapèze est pourvu d'orifices 44 en communication de fluide avec une conduite 28 de sortie d'eau chaude. Comme on peut le voir sur la Figure 11, les panneaux trapézoïdaux 30 formant chacun des pans de la toiture sont assemblés de manière à for- mer un tronc de pyramide. Ces panneaux sont assemblés l'un à l'autre par exemple par fixation de leur région périphérique (où sont soudées la peau extérieure 34 et la peau extérieure 36, formant un rebord périphérique aplati) sur un tasseau 58 jouant le rôle d'arêtier, par exemple au moyen de vis 60 traversant le bord périphérique 62. Une cornière collée 64 assure la finition extérieure et cache les têtes des vis 60 et le rebord périphérique 62. L'ensemble ainsi constitué est complété par un élément de faîtage pyramidal 66 définissant une cavité 68 en communication avec les orifices 44, pour le recueil et la collecte de l'eau chaude après que celle-ci ait traversé les canaux des différents panneaux formant les échangeurs thermiques de bas en haut, par convection naturelle. Cette structure de toit peut être fabriquée de façon très simple, essentiellement par collage et par vissage, donc à moindre coût. De plus, l'utilisation des panneaux stratifiés permet de rendre cette structure extrêmement légère, et elle peut être simplement posée sur des piliers 70 de support, sans qu'il soit nécessaire de prévoir de renforts ou de pièces de charpente additionnelles. Il est de plus extrêmement aisé de donner à la face apparente un effet de matière (imitation de tuiles ou d'ardoises) de manière à l'intégrer de façon discrète au paysage environnant.

Claims

REVENDICATIONS1. Un échangeur de chaleur, comportant : un réseau de canaux (18) s'étendant entre deux faces parallèles (10, 12), pour permettre la circulation d'un fluide caloporteur dans les canaux et l'échange thermique entre ce fluide caloporteur et l'extérieur au travers de l'une au moins desdites faces ; le réseau de canaux étant formé d'un panneau stratifié (30) creux tridimensionnel à base de fibres durcies par imprégnation d'une résine, comprenant deux nappes tissées bidimensionnelles étanches et rigides formant lesdites faces parallèles (10, 12), et un tissage rigide de fibres orthogonales (14), liant entre elles les deux nappes en ménageant un espace intercalaire creux (16) en formant des rangées de parois parallèles (20) définissant entre elles lesdits canaux (18) ; - des moyens de distribution de fluide, disposés entre une entrée de fluide (42) et l'une des extrémités de chacun des canaux du réseau ; et - des moyens de collecte de fluide, disposés entre une sortie de fluide (44) et l'extrémité opposée de chacun des canaux du réseau ; cet échangeur étant caractérisé en ce qu'il est dépourvu d'éléments rapportés formant manifolds de répartition de fluide, et en ce que les moyens de distribution, respectivement de collecte, de fluide sont des moyens intégrés au panneau stratifié creux, comportant un évidement longitudinal (38) ménagé dans le panneau stratifié le long d'un bord longitudinal de celui-ci faisant un angle avec la direction des canaux, cet évidement (i) débouchant côté intérieur du bord longitudinal sur lesdits canaux, (ii) étant fermé côté extérieur de ce même bord, et (iii) étant en communication de fluide avec ladite entrée, respectivement ladite sortie, de fluide.
2. L'échangeur de chaleur de la revendication 1, dans lequel l'évidement (38) est défini par un intervalle réservé entre le bord longitudinal du pan- neau stratifié et un revêtement extérieur (34) s'étendant sur l'une des fa-ces du panneau stratifié et débordant sur les bords longitudinaux de celui-ci.
3. L'échangeur de chaleur de la revendication 1, dans lequel l'évidement (38) est formé par enlèvement de matière dans une région de l'une des faces du panneau stratifié le long du bord longitudinal de celui-ci, de manière à définir une gorge à section en U dirigée perpendiculairement au plan des faces et débouchant dans ladite face.
4. L'échangeur de chaleur de la revendication 3, dans lequel le débouché de la gorge à section en U est obturé par un revêtement extérieur (36) du panneau, s'étendant sur la face où est formé l'évidement.
5. L'échangeur de chaleur de la revendication 1, dans lequel l'évidement (38) est défini par enlèvement de matière dans la tranche du panneau stratifié le long du bord longitudinal de celui-ci, de manière à définir une gorge à section en U dirigée parallèlement au plan des faces et débou- chant vers l'extérieur de ladite tranche.
6. L'échangeur de chaleur de la revendication 5, dans lequel le débouché de la gorge à section en U est obturé par un profilé de bordure (46) disposé le long de la tranche du panneau stratifié.
7. L'échangeur de chaleur de la revendication 1, comprenant en outre un insert (48) de guidage de fluide et/ou création de turbulences, logé dans ledit évidement longitudinal (38). 25
8. L'échangeur de chaleur de la revendication 7, dans lequel ledit insert (48) est un ruban enroulé suivant une configuration hélicoïdale.
9. L'échangeur de chaleur de la revendication 1, dans lequel le panneau stratifié (30) a une forme non rectangulaire de parallélogramme, ce pan- 30 neau étant disposé verticalement avec les moyens de distribution et de collecte de fluide inclinés par rapport à l'horizontale, et avec l'entrée de fluide (42) placée en position basse et la sortie de fluide (44) placée en position haute, de manière à permettre une circulation naturelle du fluide caloporteur dans l'échangeur par effet de thermosiphon. 35
10. L'échangeur de chaleur de la revendication 1, comprenant une pluralité de panneaux triangulaires ou trapézoïdaux assemblés en pans de toiture, ces panneau étant disposés avec les canaux orientés dans un plan vertical, les évidements formant moyens de distribution de fluide et l'en- trée de fluide (42) étant situés en partie inférieure du panneau, les évidements formant moyens de collecte de fluide et la sortie de fluide (44) étant situés en partie supérieure du panneau et le long des arêtes de ladite toiture, de manière à permettre une circulation naturelle du fluide caloporteur dans les panneaux par effet de thermosiphon.