FR2975759A1

FR2975759A1 - Panneau solaire a air

Info

Publication number: FR2975759A1
Application number: FR1101626A
Authority: FR
Inventors: Pascal Janot; Mohamed Benabdelkarim
Original assignee: Systovi SAS
Current assignee: Systovi SAS
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2012-11-30
Anticipated expiration: 2031-05-26
Also published as: FR2975759B1

Abstract

L'invention a pour objet un capteur solaire thermique à circulation d'air constitué par un caisson formé par un fond (3), une paroi latérale (4) et une paroi (5) supérieure transparente à la lumière, ledit caisson contenant un moyen (6) absorbant les calories transmises, ce panneau solaire étant caractérisé en ce que le moyen absorbant est une paroi s'étendant sous la paroi (5) supérieure, à distance de celle-ci, pour délimiter d'une part, avec la dite paroi supérieure, une lame (7) d'air immobile isolante et , d'autre part avec le fond du caisson un volume (8) dit de circulation dans lequel l'air va se réchauffer.

Description

PANNEAU SOLAIRE A AIR L'invention se rapporte à un panneau solaire à circulation d'air. Pour la récupération de l'énergie solaire, il est connu de faire appel à des capteurs solaires utilisant des tubes contenant un fluide caloporteur liquide. Ce type de capteur est intéressant cependant il peut y avoir des fuites induites par le vieillissement. En effet, les joints d'étanchéité pour relier les capteurs solaires sont sensibles aux UV et perdent de leur efficacité au cours du temps. Egalement les écarts importants de températures entre le jour et la nuit produisent des variations de dilatation des parties métalliques qui peuvent conduire à des fuites.

Pour obvier à ce risque de fuite d'un liquide, il est connu des capteurs dont le fluide caloporteur est de l'air FR-A-2865269. Ce capteur comprend un caisson, qui fermé par une vitre supérieure, contient des profilés absorbant la chaleur. Un flux d'air pulsé circule dans ce caisson et se réchauffe. La vitre permet aux rayons lumineux de chauffer les profilés métalliques contenus dans le dit caisson qui chauffent l'air circulant. Malheureusement une partie des calories est retransmise à l'extérieur au travers de la vitre même si le verre a subit un traitement. La vitre chauffe car l'air circulant la chauffe. Cette retransmission est une perte.

L'air utilisé comme fluide caloporteur est moins performant que les liquides caloporteurs et de ce fait cette perte par réémission au travers de la vitre est considérée comme importante. Il y donc lieu de minimiser ce phénomène. L'invention propose un nouveau capteur solaire. A cet effet, l'invention a pour objet un capteur solaire thermique à circulation 25 d'air constitué par un caisson formé par un fond, une paroi latérale et une paroi 1 supérieure transparente à la lumière, ledit caisson contenant un moyen absorbant les calories transmises , ce panneau solaire étant caractérisé en ce que le moyen absorbant est une paroi s'étendant sous la paroi supérieure, à distance de celle-ci, pour délimiter d'une part, avec la dite paroi supérieure, une lame d'air immobile isolante et , d'autre part avec le fond du caisson un volume dans lequel circule de l'air caloporteur à chauffer. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin qui représente FIG 1 vue d'ensemble d'une installation FIG 2 : Coupe transversale du capteur solaire à air chaud FIG 3 : Coupe longitudinale du capteur solaire à air chaud En se reportant au dessin, on voit une installation 1 de production d'énergie mettant en oeuvre des capteurs 2 solaires thermiques à air organisés en une colonne. Classiquement ce type de capteur solaire à air fait appel à de l'air pour véhiculer les calories reçues par le capteur. Un tel capteur2 comprend un fond 3, une paroi latérale 4 et une paroi supérieure transparente 5 pour former une caisse fermée par une vitre, la dite caisse contenant un absorbeur 6 de calories qui les restitue à de l'air circulant. Le capteur est orienté pour que les rayons du soleil soient sensiblement orthogonaux par rapport au plan de la vitre. Avantageusement , le moyen absorbant 6 est une paroi mince s'étendant sous la paroi supérieure 5 à distance de celle-ci pour délimiter d'une part, avec la dite paroi supérieure, une lame 7 d'air immobile isolante et , d'autre part avec le fond 3 du caisson un volume 8 dit de circulation dans lequel circule l'air caloporteur à chauffer.

La création de cette lame d'air immobile présente beaucoup d'intérêt car elle forme un isolant thermique limitant la perte de calories en direction de la paroi supérieure. En effet, la paroi mince absorbant les calories des rayons du soleil va en théorie réémettre les dites calories de chacune de ses faces opposées mais compte tenu de cette lame d'air formant isolant, elle va diffuser les calories préférentiellement vers le volume de circulation. La lame d'air immobile va jouer le rôle d'isolant et limiter les transferts au travers de la paroi supérieure transparente. La distance entre la paroi mince absorbante 6 et la paroi supérieure est 10 déterminable par calcul. Cette paroi mince 6 absorbant l'énergie des rayons lumineux est une feuille métallique de préférence recouverte de couches minces, chaque couche mince étant en un matériau choisi pour son pouvoir absorbant dans le spectre visible, le spectre infra rouge et le spectre ultra violet. 15 Avantageusement, la paroi mince est fixée sur le cadre formant la paroi latérale par des pièces 9 en matière isolante thermiquement en formant une rupture de pont thermique. Par exemple, on utilise des pièces ou profilés en plastique. La matière constituant le fond du caisson est en matériau mauvais conducteur de la chaleur. On notera la présence sur le fond de moyens déviant l'air circulant 20 vers le moyen absorbeur d'energie afin que l'air se charge en calories. Dans une forme avantageuse de réalisation, le volume de circulation situé sous la paroi mince absorbante est scindé en deux volumes par une paroi 10 de séparation verticale s'étendant entre le fond et la paroi mince absorbante de sorte à former deux couloirs 8A, 8B de circulation où l'air va circuler dans un 25 sens pour le premier couloir et dans l'autre sens pour le second couloir.

Un avantage résulte du doublement du parcours de l'air pour une même longueur de panneau qui sera donc plus chaud. Le temps de contact de l'air avec la paroi mince sera doublé. La paroi 10 de séparation s'étend sur toute la longueur du panneau et des 5 lumièresl1 aménagées dans la paroi latérale permettent d'établir une communication entre les panneaux placés bout à bout. Dans le cas où on utilise une seule rangée de capteurs solaires, on ferme par des bouchons les lumières du dernier capteur et on ouvre un passage (non représenté) dans la paroi de séparation afin que l'air circulant dans un couloir lo puisse passer dans l'autre couloir. Cette disposition permet si l'installation est formée d'une seule colonne de panneaux, d'introduire l'air chaud en haut de la colonne et de collecter cet air chaud également en haut. Cela facilite la mise en place des conduites d'acheminement et de récupération de l'air caloporteur. La figure 1 montre la 15 circulation d'air. Un tel dispositif trouve une application, par exemple dans le chauffage de l'air à introduire dans les maisons à basse consommation.

Claims

REVENDICATIONS1. Capteur solaire thermique à circulation d'air constitué par un caisson formé par un fond (3), une paroi latérale (4) et une paroi (5) supérieure transparente à la lumière, ledit caisson contenant un moyen (6) absorbant les calories transmises, ce panneau solaire étant caractérisé en ce que le moyen absorbant est une paroi s'étendant sous la paroi (5) supérieure, à distance de celle-ci, pour délimiter d'une part, avec la dite paroi supérieure, une lame (7) d'air immobile isolante et , d'autre part avec le fond du caisson un volume (8) dit de circulation dans lequel l'air va se réchauffer.
2. Capteur solaire à circulation d'air selon la revendication 1 caractérisé en ce que , le volume (8)de circulation situé sous la paroi mince absorbante est scindé en deux volumes par une paroi (10) de séparation verticale s'étendant entre le fond et la paroi mince absorbante de sorte à former deux couloirs (8A, 8B) de circulation où l'air va circuler dans un sens pour le premier couloir et dans l'autre sens pour le second couloir.
3. Capteur solaire à circulation d'air selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la paroi mince est fixée sur le cadre formant la paroi latérale par des pièces 9 en matière isolante thermiquement en formant une rupture de pont thermique.
4. Capteur solaire à circulation d'air selon l'une quelconques des revendications précédentes caractérisé en ce que la paroi latérale présente des lumières pour la communication du volume de circulation et des bouchons d'obturation.
5. Capteur solaire selon la revendication 2 caractérisé en ce que la paroi de séparation présente un passage entre les deux couloirs de circulation.