FR3103888A1 - Système d’intégration d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment - Google Patents

Système d’intégration d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment Download PDF

Info

Publication number
FR3103888A1
FR3103888A1 FR1913428A FR1913428A FR3103888A1 FR 3103888 A1 FR3103888 A1 FR 3103888A1 FR 1913428 A FR1913428 A FR 1913428A FR 1913428 A FR1913428 A FR 1913428A FR 3103888 A1 FR3103888 A1 FR 3103888A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
absorber
building
retracted position
integration system
recovery device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1913428A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3103888B1 (fr
Inventor
Ya Brigitte Assoa
Eric Pilat
Patrice SCHNEUWLY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority to FR1913428A priority Critical patent/FR3103888B1/fr
Publication of FR3103888A1 publication Critical patent/FR3103888A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3103888B1 publication Critical patent/FR3103888B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/66—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of facade constructions, e.g. wall constructions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/69—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of shingles or tiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/20—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for linear movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/425—Horizontal axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/50—Preventing overheating or overpressure
    • F24S40/52—Preventing overheating or overpressure by modifying the heat collection, e.g. by defocusing or by changing the position of heat-receiving elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/80—Arrangements for controlling solar heat collectors for controlling collection or absorption of solar radiation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S90/00—Solar heat systems not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40—Thermal components
    • H02S40/42—Cooling means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40—Thermal components
    • H02S40/44—Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/11—Driving means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/11—Driving means
    • F24S2030/115—Linear actuators, e.g. pneumatic cylinders
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/60—Thermal-PV hybrids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

Titre Système d’intégration d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment L’invention concerne le domaine de l’intégration d’absorbeurs d’énergie solaire solaires à l’enveloppe des bâtiments afin de la rendre productrice d’énergie. Elle propose un système d’intégration (1) d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment (0), le système comprenant au moins : un absorbeur (11) d’énergie solaire comprenant des cellules photovoltaïques, un dispositif de récupération de calories (12) fixé au bâtiment, et un dispositif de déplacement (13) pour déplacer l’absorbeur, en fonction d’une température captée ou appliquée au système, entre une position rétractée et une position déployée par rapport au dispositif de récupération de calories, la position rétractée et la position déployée étant telles que : le transfert thermique depuis l’absorbeur vers le dispositif de récupération de calories est supérieur en position rétractée qu’en position déployée et le transfert thermique depuis l’absorbeur vers l’environnement ambiant du bâtiment est supérieur en position déployée qu’en position rétractée. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Système d’intégration d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment
L’invention concerne le domaine de l’intégration de capteurs solaires photovoltaïques, thermiques ou hybrides à l’enveloppe des bâtiments (toiture, façade et autres) afin de la rendre productrice d’énergie.
Les modules photovoltaïques (PV) produisent de l’énergie électrique par photoconversion. Une partie de l’énergie absorbée ne peut être convertie en électricité et entraine une montée en température des modules PV, et par voie de conséquence la dégradation de leurs performances électriques. Les pertes de rendement d’un module PV peuvent en effet être de l’ordre de -0.5% par degré Celsius
Cet échauffement est plus important après l’intégration des modules PV au bâtiment (ou BIPV pour «Building-Integrated Photovoltaics» selon la terminologie anglo-saxonne) ou dans des structures qui gênent voire empêchent la dissipation de la chaleur emmagasinée dans les modules PV, d’où l’intérêt de les refroidir.
Soulignons qu’en plus de réchauffer le module PV, l’énergie absorbée non convertie va réchauffer la structure porteuse du bâtiment sur laquelle le module PV est intégré, et donc va réchauffer indirectement l'intérieur de ce bâtiment. Cet échauffement peut être favorable ou défavorable au confort de l'habitat en fonction de la température extérieure.
Dans le contexte de l’intégration des modules PV au bâtiment, une solution d’intégration répondant au moins partiellement aux problématiques susmentionnées est pour l’exemple connue, du document de brevet référencé CN205980441U.
Toutefois, les solutions d’intégration existantes sont complexes et nécessitent des éléments annexes coûteux à l'achat et à l'entretien, comme des pompes à chaleur. En outre, elles ne permettent pas une modulation suffisante entre régulation de la température des modules photovoltaïques et régulation de la température du bâtiment 0.
Un objet de la présente invention est donc de proposer une solution d’intégration moins coûteuse et/ou nécessitant moins d’éléments annexes coûteux à l’achat et en entretien. Un autre objet de la présente invention est de proposer une solution d’intégration qui garantisse le plus souvent possible, voire continûment, un haut rendement de conversion de l’énergie solaire. Un autre objet de la présente invention est de proposer une solution d’intégration qui, non seulement garantisse un haut rendement de conversion de l’énergie solaire, mais encore permette de réduire les besoins en chaleur du bâtiment et/ou permette de minimiser, voire d’éviter, tout transfert de chaleur depuis l’absorbeur jusqu’au bâtiment.
Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés.
RÉSUMÉ
Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit un système d’intégration d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment, le système comprenant:
  • au moins un absorbeur d’énergie solaire comprenant des cellules photovoltaïques (cellules PV), et
  • au moins un dispositif de récupération de calories fixé au bâtiment,
le système comprenant en outre au moins un dispositif de déplacement de l’absorbeur configuré pour déplacer l’absorbeur, en fonction d’au moins une température captée ou appliquée au système, entre une position rétractée et une position déployée de l’absorbeur par rapport au dispositif de récupération de calories, la position rétractée et la position déployée étant telles que :
le transfert thermique depuis l’absorbeur vers le dispositif de récupération de calories est supérieur, de préférence au moins 5 fois supérieur, en position rétractée qu’en position déployée,
le transfert thermique depuis l’absorbeur vers l’environnement ambiant du bâtiment est supérieur, de préférence au moins 5 fois supérieur, en position déployée qu’en position rétractée.
L’excès de chaleur que l’absorbeur est susceptible d’emmagasiner et qui peut nuire à ses performances en termes de conversion est ainsi évacué préférentiellement, voire uniquement, soit par le dispositif de récupération de calories lorsque l’absorbeur est en position rétractée, soit dans l’environnement ambiant du bâtiment, c’est-à-dire le plus souvent dans l’atmosphère, lorsque l’absorbeur est en position déployée. Le refroidissement de l’absorbeur est ainsi constamment favorisé et ses performances en termes de conversion d’énergie solaire en électricité sont améliorées.
Un autre aspect concerne un procédé d’utilisation d’un système d’intégration tel qu’introduit ci-dessus, dans lequel l’absorbeur est déplacé en fonction d’au moins une température captée ou appliquée au système.
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :
La figure 1 représente schématiquement une vue en coupe d’un mode de réalisation du système d’intégration d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment, l’absorbeur y étant représenté dans chacune de ses positions déployée et rétractée.
La figure 1A représente le mode de réalisation du système d’intégration illustré sur la figure 1, l’absorbeur y étant représenté dans sa position rétractée.
La figure 1B représente le mode de réalisation du système d’intégration illustré sur la figure 1, l’absorbeur y étant représenté dans sa position déployée.
La figure 2A représente schématiquement une vue en coupe d’un mode de réalisation du système d’intégration, l’absorbeur y étant représenté dans sa position déployée.
La figure 2B représente schématiquement une vue en coupe du mode de réalisation du système d’intégration illustré sur la figure 2A, l’absorbeur y étant représenté dans sa position rétractée.
La figure 3 représente une vue en perspective d’un mode de réalisation du dispositif de déplacement d’un mode de réalisation du système d’intégration.
La figure 4 représente une vue en coupe ou de profil d’un mode de réalisation du dispositif de déplacement d’un mode de réalisation du système d’intégration.
La figure 5 représente deux vues en coupe ou de profil d’un premier mode de coopération (vues de droite) et deux vues en coupe ou de profil d’un deuxième mode de coopération (vues de gauche) entre le mode de réalisation du dispositif de déplacement illustré sur la figure 4 et un absorbeur d’énergie solaire.
La figure 5A représente une vue en coupe ou de profil d’un mode de réalisation d’une partie d’un système d’intégration comprenant plusieurs dispositifs de déplacement tels que celui représenté sur la figure 4.
La figure 6A représente une vue tronquée en perspective d’un mode de réalisation du système d’intégration, l’absorbeur y étant représenté dans sa position rétractée.
La figure 6B représente une vue tronquée en perspective du mode de réalisation du système d’intégration tel qu’illustré sur la figure 6A, l’absorbeur y étant représenté dans sa position déployée.
La figure 7A représente une vue tronquée en perspective d’un autre mode de réalisation du système d’intégration, l’absorbeur y étant représenté dans sa position rétractée.
La figure 7B représente une vue tronquée en perspective du mode de réalisation du système d’intégration tel qu’illustré sur la figure 7A, l’absorbeur y étant représenté dans sa position déployée.
La figure 8A représente une vue de profil d’un mode de réalisation d’une partie d’un système d’intégration dont l’absorbeur comprend une pluralité de modules photovoltaïques et thermiques.
La figure 8B représente une vue de profil d’un mode de réalisation d’une partie d’un système d’intégration dont l’absorbeur comprend une pluralité de modules photovoltaïques.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques.
Avant d’entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l’invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement.
L’absorbeur dans sa position déployée peut être en transfert thermique minimisé avec le dispositif de récupération de calories.
Le dispositif de récupération de calories peut être configuré pour transmettre les calories récupérées vers l’un au moins parmi un dispositif de chauffage du bâtiment et un dispositif de stockage d’énergie thermique. Le système selon cette caractéristique permet ainsi de réguler, en fonction d’au moins une température captée ou appliquée au système, à la fois la température de l’absorbeur d’énergie solaire et la température dans le bâtiment et/ou dans le dispositif de stockage d’énergie thermique. Ces températures sont régulées de façon corrélée d’une part en permettant une modulation de la position de l’absorbeur relativement au bâtiment, d’autre part en exploitant le transfert thermique entre l’absorbeur et le dispositif de récupération de calories. Quand la température extérieure est basse, comme en hiver, le système permet de récupérer les calories pour chauffer l’habitat. Au contraire, lorsque la température extérieure est élevée, comme en été, le système permet de dissiper les calories emmagasinées dans l’absorbeur et de limiter, voire d’éviter, leur transmission au bâtiment.
Au moins lorsque l’absorbeur est dans sa position rétractée, une partie au moins de l’absorbeur peut être en contact avec une partie au moins du dispositif de récupération de calories.
Lorsque l’absorbeur est dans sa position rétractée, une partie au moins du dispositif de récupération de calories est disposée entre le bâtiment et l’absorbeur de sorte à réduire le transfert thermique entre l’absorbeur et le bâtiment.
Le dispositif de déplacement peut être configuré pour maintenir l’absorbeur dans sa position rétractée tant que ladite au moins une température captée ou appliquée au système est représentative d’un besoin en chauffage du bâtiment.
Le dispositif de déplacement peut être configuré pour maintenir l’absorbeur hors de sa position rétractée, voire dans sa position déployée, tant que ladite au moins une température captée ou appliquée au système est représentative d’une élévation de la température de l’absorbeur au-delà d’une température maximale de conversion optimale de l’énergie solaire.
Le dispositif de déplacement peut être configuré pour maintenir l’absorbeur dans sa position rétractée et le dispositif de récupération de calories peut être configuré pour transmettre les calories récupérées vers un dispositif de stockage d’énergie thermique, tant que ladite au moins une température captée ou appliquée au système est représentative d’une absence de besoin en chauffage du bâtiment et d’une température de l’absorbeur inférieure ou égale à une température maximale de conversion optimale de l’énergie solaire.
Le dispositif de déplacement peut être configuré pour maintenir l’absorbeur hors de sa position rétractée, voire dans sa position déployée, tant que ladite au moins une température captée ou appliquée au système est représentative d’une absence de besoin en chauffage du bâtiment et d’une élévation de la température de l’absorbeur au-delà d’une température maximale de conversion optimale de l’énergie solaire, le cas échéant le dispositif de récupération de calories étant configuré pour transmettre les calories récupérées vers un dispositif de stockage d’énergie thermique.
La température maximale de conversion optimale de l’énergie solaire par l’absorbeur est de préférence supérieure à ladite au moins une température captée ou appliquée au système définissant le besoin ou l’absence de besoin en chauffage du bâtiment. La température maximale de conversion optimale de l’énergie solaire par l’absorbeur est par exemple égale à 30°C.
Le système peut comprendre en outre des capteurs de température configurés pour mesurer ladite au moins une température captée ou appliquée au système, et en particulier la température de l’absorbeur.
Le système peut comprendre ou être connecté à un dispositif de contrôle configuré pour permettre de définir, par exemple manuellement par l’occupant, le besoin ou l’absence de besoin en chauffage du bâtiment. En alternative ou en complément, le système peut comprendre en outre des capteurs de température configurés pour mesurer le besoin ou l’absence de besoin en chauffage du bâtiment, par exemple comme un gradient de température d’air ambiant entre l’intérieur et l’extérieur du bâtiment ou relativement à la température de l’eau chaude sanitaire en retour de boucle de chauffage. En alternative ou en complément, le système peut comprendre en outre des capteurs de température configurés pour définir la capacité de stockage du dispositif de stockage d’énergie thermique relativement à la température de l’eau chaude sanitaire en sortie d’un réservoir d’eau chaude sanitaire ou en retour de boucle sanitaire. Le système peut comprendre en outre un dispositif de gestion du dispositif de déplacement et/ou du dispositif de récupération de calories, en fonction de ladite au moins une température captée ou appliquée au système. Les capteurs de température peuvent être reliés au dispositif de gestion du dispositif de déplacement et/ou du dispositif de récupération de calories.
Le dispositif de déplacement peut être configuré pour amener l’absorbeur dans une pluralité de positions relatives par rapport au dispositif de récupération de calories, en déplaçant l’absorbeur de façon progressive, par paliers ou en continu, en fonction de ladite au moins une température captée ou appliquée au système.
Le dispositif de déplacement comprend au moins l’un parmi un vérin thermostatique avec ressort de rappel et un matériau intelligent tel qu’un bilame. Le dispositif de déplacement est ainsi avantageusement passif en ce sens qu’il n’a pas nécessairement besoin d’un apport d’énergie artificielle pour fonctionner. Son fonctionnement est par exemple piloté automatiquement par les conditions de température et/ou d’hygrométrie dans lequel il se trouve.
En complément ou de préférence en alternative à la caractéristique précédente, le dispositif de déplacement peut comprendre un vérin électrique et un ressort à gaz à verrouillage et déverrouillage automatiques. Le vérin électrique et le ressort à gaz peuvent plus particulièrement être couplés entre eux de sorte que :
  • une détente du ressort à gaz amène l’absorbeur hors de sa position rétractée, voire dans sa position déployée, lorsque ladite au moins une température captée ou appliquée au système dépasse une valeur seuil prédéterminée, et de sorte que
  • une mise en fonction du vérin électrique amène et verrouille l’absorbeur dans sa position rétractée lorsque ladite au moins une température captée ou appliquée au système repasse sous la valeur seuil prédéterminée.
Le système peut comprendre une pluralité de dispositifs de déplacement agencés entre eux de sorte :
  • à démultiplier le déplacement de l’absorbeur et/ou
  • à moduler le déplacement de l’absorbeur en fonction de ladite au moins une température captée ou appliquée au système et/ou
  • à améliorer l’homogénéité de la répartition des contraintes mécaniques au sein de l’absorbeur et/ou
  • à assurer une capacité de déplacement de l’absorbeur.
L’absorbeur d’énergie solaire peut comprendre au moins l’un parmi un module photovoltaïque et un module photovoltaïque et thermique.
Le dispositif de récupération de calories peut comprendre au moins l’un parmi une lame d’air, un réseau de tuyaux dans lesquels un fluide caloporteur est destiné à circuler et une couche conductrice thermique anisotrope.
Le dispositif de récupération de calories peut être intégré dans un élément d’ossature du bâtiment. En alternative ou en complément, le dispositif de récupération de calories peut être configuré pour assurer une fonction mécanique de porteur de charge.
Le dispositif de déplacement peut être configuré pour déplacer l’absorbeur par translation et/ou rotation.
Le dispositif de déplacement peut être configuré pour translater l’absorbeur de sorte à l’écarter du dispositif de récupération de calories et à laisser ainsi une lame d’air libre de circuler entre le dispositif de récupération de calories et l’absorbeur.
Le dispositif de déplacement peut comprendre au moins un matériau intelligent, tel qu’un bilame, fixé d’une part au dispositif de récupération de calories ou au bâtiment, d’autre part à l’absorbeur, et configuré de sorte qu’un échauffement du matériau intelligent au-delà d’une valeur seuil prédéterminée amène l’absorbeur hors de sa position rétractée, voire dans sa position déployée et qu’un refroidissement du matériau intelligent au-dessous de ladite valeur seuil prédéterminée amène l’absorbeur dans sa position rétractée.
L’absorbeur peut comprendre une pluralité d’éléments en forme de lame et le dispositif de déplacement peut comprendre un cadre sur lequel la pluralité d’éléments est fixée en persienne, chaque élément étant configuré pour tourner sur lui-même autour d’un axe fixé au cadre par mise en fonction du dispositif de déplacement.
Le dispositif de déplacement peut comprendre un cadre configuré pour y fixer l’absorbeur et pour y loger un dispositif électronique de conversion continu/alternatif et/ou une batterie.
Selon un exemple, le dispositif de récupération de calories est configuré pour être fixé au bâtiment sans degré de liberté de mouvement par rapport à ce dernier.
Selon un autre exemple, le dispositif de récupération de calories est configuré pour être fixé au bâtiment avec au moins un degré de liberté de mouvement par rapport à ce dernier.
Dans le domaine du bâtiment, on entend par «consigne» un préréglage, établi par exemple par le domoticien ou par l'utilisateur attitré d'un système domotique, pour la mise en fonction et l'arrêt, voire la variation, des automatismes permettant une gestion intelligente du bâtiment.
On entend par «module solaire hybride» un module qui a pour vocation d’assurer à la fois, voire simultanément, une production d’électricité photovoltaïque et une production de chaleur.
Une couche conductrice thermique anisotrope est définie comme s’étendant principalement dans un plan et comme étant configurée, par exemple sous la forme d’un multicouche, pour présenter en moyenne, dans au moins une direction contenue dans ledit plan, une conductivité thermique supérieure, de préférence d’au moins deux ordres de grandeur, voire d’au moins quatre ordres de grandeur, à sa conductivité thermique dans une direction perpendiculaire audit plan.
On entend par « porteur de charge » un élément d'une ossature ou des assemblages de tels éléments dans un bâtiment lorsque ceux-ci reportent des charges, par exemple constantes, et des surcharges à un autre élément de la structure de la charpente ou au sol. Un porteur de charge est donc un élément de construction qui, par son emplacement, son équarrissage ou sa structure, fournit un appui stable et supporte une partie de la construction. Ladite surcharge peut comprendre au moins l’un parmi: un meuble, des équipements de maison, des équipements techniques par exemple informatiques, électroniques, et des personnes.
On entend par « bâtiment » toute construction, mobile ou immobile, utilisée ou destinée à être utilisée pour abriter, isoler et/ou recevoir des personnes, des animaux ou des choses.
Selon son acceptation la plus large, un premier aspect de la présente invention concerne un système d’intégration 1 d’un absorbeur d’énergie solaire 11 à un bâtiment 0, le système comprenant, notamment en référence aux figures 1, 1A et 1B:
  • un absorbeur 11 d’énergie solaire,
  • un dispositif de récupération de calories 12, et
  • le dispositif de déplacement 13 de l’absorbeur 11.
L’absorbeur 11 est plus particulièrement du type comprenant des cellules photovoltaïques. Dans ce cas, il peut prendre la forme d’un module photovoltaïque 111. Typiquement, le module photovoltaïque 111 peut comprendre 60 cellules photovoltaïques et des dimensions de 1 m sur 1,5 m. L’absorbeur 11 peut également assurer une fonction d’absorbeur thermique. Dans ce cas, il prend la forme d’un module photovoltaïque et thermique 112, dit hybride. En alternative, et comme cela sera décrit plus bas en référence aux figures 8A et 8B, l’absorbeur 11 peut comprendre une pluralité d’éléments, de préférence mobiles, dont au moins un élément comprenant des cellules photovoltaïques.
Le dispositif de récupération de calories 12 est fixé au bâtiment 0. Plus particulièrement, le dispositif de récupération de calories 12 peut être fixé au bâtiment sans degré de liberté de mouvement par rapport à ce dernier. En alternative, le dispositif de récupération de calories 12 peut être fixé au bâtiment avec au moins un degré de liberté de mouvement par rapport à ce dernier.
Le dispositif de déplacement 13 de l’absorbeur 11 est plus particulièrement configuré pour déplacer l’absorbeur 11 entre une position rétractée et une position déployée de l’absorbeur au moins par rapport au dispositif de récupération de calories 12. Tous types de mouvements de l’absorbeur 11 peuvent être envisagés, et notamment un mouvement de translation, un mouvement de rotation ou une combinaison de tels mouvements. Différents modes de réalisation du dispositif de déplacement 13 sont détaillés plus bas qui ont en commun d’être essentiellement, si ce n’est entièrement, mécaniques.
L’on comprend que, lorsque le dispositif de récupération calories 12 est fixé sans degré de liberté de mouvement par rapport au bâtiment, le dispositif de déplacement 13 est configuré pour déplacer l’absorbeur 11 autant par rapport au dispositif de récupération calories 12 que par rapport au bâtiment 0. Lorsque le dispositif de récupération de calories 12 est fixé avec au moins un degré de liberté de mouvement par rapport au bâtiment 0, il est tout de même envisageable que le dispositif de déplacement 13 soit configuré pour déplacer l’absorbeur 11 par rapport au dispositif de récupération calories 12 et par rapport au bâtiment 0.
Le déplacement de l’absorbeur 11 par le dispositif de déplacement 13 est au moins fonction de la température captée ou appliquée au système 1. Comme nous le décrirons plus en détail par la suite, le dispositif de déplacement 13 peut en effet:
  • déplacer l’absorbeur 11 en réponse à la température, et/ou à une variation de température, à laquelle le système 1, un élément de ce système ou son environnement est soumis, et/ou
  • déplacer l’absorbeur lorsqu’une température est captée qui est supérieure ou inférieure à une valeur seuil prédéterminée, la température captée et la valeur seuil prédéterminée pouvant être choisies de diverses façons dont des exemples seront donnés plus bas.
La position rétractée et la position déployée de l’absorbeur 11 sont essentiellement telles que:
  • le transfert thermique depuis l’absorbeur 11 vers le dispositif de récupération de calories 12 est supérieur en position rétractée qu’en position déployée, et
  • le transfert thermique depuis l’absorbeur 11 vers l’environnement ambiant du bâtiment 0 est supérieur en position déployée qu’en position rétractée.
De préférence, le transfert thermique depuis l’absorbeur 11 vers le dispositif de récupération de calories 12 est au moins cinq fois supérieur en position rétractée qu’en position déployée. Lorsque l’absorbeur 11 est dans sa position rétractée (Cf. figure 1A), une partie au moins de l’absorbeur 11 peut être en contact avec une partie au moins du dispositif de récupération de calories 12, de sorte à maximiser le transfert thermique entre l’absorbeur 11 et le dispositif de récupération calories 12 par conduction thermique. En position rétractée, les échanges convectifs dans l’air sont supprimés ou très réduits, ce qui augmente la conductance (échanges par conduction par contact direct ou presque).
De préférence, le transfert thermique depuis l’absorbeur 11 vers l’environnement ambiant du bâtiment 0 est au moins cinq fois supérieur en position déployée qu’en position rétractée. L’absorbeur dans sa position déployée (Cf. figure 1B) peut être en transfert thermique minimisé, voire nul, avec le dispositif de récupération de calories. En position déployée, l’absorbeur est davantage exposé au vent donc aux échanges convectifs et aux échanges radiatifs avec le ciel.
L’excès de chaleur que l’absorbeur 11 est susceptible d’emmagasiner et qui peut nuire à ses performances en termes de conversion est ainsi évacué préférentiellement, voire uniquement, soit par le dispositif de récupération de calories 12 lorsque l’absorbeur 11 est en position rétractée, soit dans l’environnement ambiant du bâtiment 0, c’est-à-dire le plus souvent dans l’atmosphère, lorsque l’absorbeur 11 est en position déployée. Le refroidissement de l’absorbeur 11 est ainsi constamment favorisé et ses performances en termes de conversion d’énergie solaire en électricité sont améliorées. Une plus grande modulation en termes de régulation de température de l’absorbeur 11 et de régulation de température du bâtiment 0 est ainsi avantageusement atteinte, et ce potentiellement pour un coût d’installation et d’entretien avantageusement limité, comme cela apparaîtra plus bas, notamment lorsque nous décrirons les différents modes de réalisation envisagés du dispositif de déplacement 13.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux du système d’intégration tel que décrit ci-dessus, le dispositif de récupération de calories 12 peut être configuré pour transmettre les calories récupérées vers l’un au moins parmi un dispositif de chauffage du bâtiment et un dispositif de stockage d’énergie thermique 10, tel qu’un ballon d’eau chaude sanitaire. Le système 1 selon cette caractéristique permet de réguler, en fonction de ladite au moins une température captée ou appliquée au système, à la fois la température de l’absorbeur d’énergie solaire 11 et la température dans le bâtiment 0 et/ou dans le dispositif de stockage d’énergie thermique 10. Ces températures sont avantageusement régulées de façon corrélée d’une part en permettant une modulation de la position de l’absorbeur 11 relativement au bâtiment 0, d’autre part en exploitant le transfert thermique entre l’absorbeur 11 et le dispositif de récupération de calories 12.
Le système d’intégration 1 tel que décrit ci-dessus permet la gestion de la température opérative de l’absorbeur 11 et la réduction des besoins en chaleur du bâtiment en particulier selon deux configurations de fonctionnement saisonnier. Il est notamment envisagé que ladite au moins une température captée ou appliquée au système permette de distinguer ces deux configurations de fonctionnement l’une de l’autre, et soit choisie de sorte à ne pas induire des déplacements constants de l’absorbeur 11 par le dispositif de déplacement 13.
Ainsi, il est envisagé que le système d’intégration 1 soit configuré pour évoluer entre deux configurations de façon saisonnière selon les règles suivantes. Quand la température extérieure est basse, comme en hiver, le système 1 permet d’amener et maintenir l’absorbeur 11 dans sa position rétractée et donc de récupérer les calories pour chauffer l’habitat. Au contraire, lorsque la température extérieure est élevée, comme en été, le système 1 permet d’amener et maintenir l’absorbeur 11 dans sa position déployée et donc de dissiper les calories emmagasinées dans l’absorbeur 11 et de limiter, voire d’éviter, leur transmission au bâtiment 0. Il peut être préférable de limiter plutôt que d’éviter la transmission des calories emmagasinées dans l’absorbeur 11 au bâtiment, en particulier dans la mesure où ces calories peuvent servir au besoin en eau chaude sanitaire des usagers du bâtiment, sans nécessairement pouvoir être transmises à l’intérieur du bâtiment où l’on désire maintenir une certaine fraîcheur.
Plus particulièrement, parmi les deux configurations principales envisagées, le mode «hiver» (position rétractée de l’absorbeur, Cf. figures 1A et 2B) permet d’utiliser la chaleur générée par l’absorbeur 11 pour la production d’eau chaude sanitaire en complément de chaleur pour le chauffage, par exemple à partir d’un dispositif de récupération de calories 12 prenant la forme d’un réseau de tuyaux intégrés dans une paroi du bâtiment en vis-à-vis de laquelle l’absorbeur 11 est destiné à être agencé et déplacé, ledit réseau étant couplé avec un ballon d’eau chaude, ou une pompe à chaleur, ou un plancher, ou un mur chauffant pour le chauffage de l’habitat.
Notons ici que la paroi intégrant au moins une partie du système d’intégration 1 selon l’invention peut consister en une façade, une toiture ou autre surface extérieure du bâtiment 0.
Également, parmi les deux configurations principales envisagées, le mode «été» (position rétractée de l’absorbeur, Cf. figures 1A et 2B, ou position déployée de l’absorbeur, Cf. figures 1B et 2A) permet de créer une lame d’air 3 (d’épaisseur adaptée et/ou adaptable) par écartement de l’absorbeur 11 pour permettre une circulation d’air entre le dos de l’absorbeur 11 et le bâtiment 0 ou équivalemment le dispositif de récupération de calories 12, de sorte à refroidir l’absorbeur 11, notamment quand cela est nécessaire au maintien de son rendement de conversion optimal. Le système d’intégration 1 est de préférence configuré pour créer une lame d’air 3 d’une épaisseur d’au moins 2 cm, de préférence d’au moins 5cm, entre l’absorbeur 11 et la façade du bâtiment 0. En outre, le système d’intégration 1 est de préférence configurée de sorte que la lame d’air 3 ne soit pas supérieure à 10 cm, de sorte à limiter l’empiètement de l’absorbeur 11 et de ne pas induire des contraintes de tenue mécanique difficilement soutenables. Toutefois, dans ce mode «été», il peut également être envisagé de maintenir l’absorbeur dans sa position rétractée de sorte à récupérer la chaleur qu’ils dissipent en vue de contribuer au préchauffage d’eau chaude sanitaire.
Le système d’intégration 1 selon l’invention peut avantageusement être intégré aussi bien à un bâtiment 0 existant qu’à un bâtiment 0 en construction. Dans chaque cas, une cavité pourra être aménagée dans une paroi du bâtiment 0 qui sera destinée à loger au moins une partie du système d’intégration 1. Notamment la cavité pourra être dimensionnée pour y insérer au moins l’un parmi un cadre 131, le dispositif de déplacement 13 et l’absorbeur 11. La cavité pourra être consolidée et l’étanchéité pourra être mieux assurée par un cadre ou pré-cadre en bois de scellement, en acier, en aluminium, en alliages divers ou en matériau composite, configuré pour former une niche au sein de la cavité. Un tel cadre ou pré-cadre pourrait également présenter un fond constitué d’un matériau assurant une bonne étanchéité. De préférence, la cavité aura une épaisseur suffisante pour contenir ladite au moins une partie du système d’intégration 1, l’absorbeur 11 pouvant se trouver au moins en partie dans la cavité au moins dans sa position rétractée. Le cadre 131 et/ou la niche consolidant la cavité peuvent permettre le cas échéant d’y intégrer des batteries et/ou d’autres éléments de stockage d’énergie électrique. Le système d’intégration 1 selon l’invention peut former un tout préfabriqué à intégrer dans une cavité de dimensions déterminées. Un tel système d’intégration 1 préfabriqué peut intégrer un certain nombre de composants électriques tels qu’un convertisseur continu/alternatif et une batterie, de sorte que l’installation d’intégration 1 sur le bâtiment 0 ne nécessite pas des compétences et qualifications spécifiques en électricité.
Comme l’illustre les figures 2A et 2B, le système d’intégration peut plus particulièrement être agencé relativement au bâtiment 0 de sorte que l’absorbeur 11 se situe dans une niche pratiquée dans une paroi du bâtiment 0 lorsque l’absorbeur est en position rétractée et de sorte que l’absorbeur se situe hors de cette niche lorsque l’absorbeur est dans une position déployée, voire une position de plus grand déploiement.
Le dispositif de récupération de calories 12 peut être intégré dans la paroi du bâtiment 0 au moins au niveau de la niche. En alternative ou en complément, le dispositif de récupération de calories 12 peut être disposé sur la paroi de fond de la niche. Le dispositif de récupération de calories 12 peut s’étendre, de préférence à travers la paroi, mais potentiellement à la surface de celle-ci, jusqu’à être fonctionnellement relié à un dispositif de stockage d’énergie thermique 10. Le dispositif de récupération de calories 12 permet une récupération de la chaleur dissipée par l’absorbeur 11 à la fois maîtrisée et dissociée de fonctionnement de l’absorbeur 11 en tant que tel.
Par ailleurs, la paroi du bâtiment dans lequel le système 1 est intégré selon l’exemple illustré sur les figures 1, 1A et 1B peut comprendre une isolation intérieure 100 diminuant le transfert de calories vers l’intérieur du bâtiment à travers la paroi et favorisant ainsi la récupération des calories par le dispositif de récupération de calories 12.
En outre, comme illustré sur chacune des figures 1, 1A, 1B, 2A et 2B, au moins lorsque l’absorbeur 11 est dans sa position rétractée, une partie au moins du dispositif de récupération de calories 12 est disposée entre le bâtiment 0 et l’absorbeur 11 de sorte à réduire le transfert thermique entre l’absorbeur 11 et le bâtiment 0.
Les différentes configurations entre lesquelles le système d’intégration 1 est configuré pour évoluer sont décrites de façon plus détaillée ci-après.
Le dispositif de déplacement 13 peut être configuré pour maintenir l’absorbeur 11 dans sa position rétractée tant que ladite au moins une température captée ou appliquée au système est représentative d’un besoin en chauffage du bâtiment 0.
Le système définit ainsi un premier niveau, ou un critère principal, d’adaptation de la position de l’absorbeur 11 en fonction du besoin ou de l’absence de besoin en chauffage de l’habitat.
En alternative ou en complément, mais de préférence en complément, le dispositif de déplacement 13 peut être configuré pour maintenir l’absorbeur 11 hors de sa position rétractée, voire dans sa position déployée, tant que ladite au moins une température captée ou appliquée au système est représentative d’une élévation de la température de l’absorbeur 11 au-delà d’une température maximale de conversion optimale de l’énergie solaire. L’on s’assure ainsi de maintenir l’absorbeur 11 à ou sous sa température maximale de conversion optimale, et donc l’on s’assure d’optimiser son rendement de conversion.
Le système définit ainsi un deuxième niveau, ou un critère subsidiaire, d’adaptation de la position de l’absorbeur 11 en fonction de la température de l’absorbeur 11.
Plus particulièrement, le dispositif de déplacement 13 peut être configuré pour maintenir l’absorbeur 11 dans sa position rétractée et le dispositif de récupération de calories 12 peut être configuré pour transmettre les calories récupérées vers un dispositif de stockage d’énergie thermique, tant qu’une première température captée ou appliquée au système 1 est représentative d’une absence de besoin en chauffage du bâtiment 0 et qu’une deuxième température captée ou appliquée au système 1 est représentative d’une température de l’absorbeur 1 inférieure ou égale à une température maximale de conversion optimale de l’énergie solaire.
Le système définit ainsi une utilisation croisée des premier et deuxième niveaux, ou des critères principal et subsidiaire, d’adaptation de la position de l’absorbeur 11 en fonction du besoin ou de l’absence de besoin en chauffage de l’habitat et en fonction de la température de l’absorbeur 11.
Selon une utilisation croisée subsidiaire, le dispositif de déplacement 13 peut être configuré pour maintenir l’absorbeur 11 hors de sa position rétractée, voire dans sa position déployée, tant qu’une première température captée ou appliquée au système est représentative d’une absence de besoin en chauffage du bâtiment et qu’une deuxième température captée ou appliquée au système est représentative d’une élévation de la température de l’absorbeur au-delà d’une température maximale de conversion optimale de l’énergie solaire. Le cas échéant le dispositif de récupération de calories 12 peut être configuré pour transmettre les calories récupérées vers un dispositif de stockage d’énergie thermique 10.
Notons que les première et deuxième températures captées ou appliquées au système mentionnées ci-dessus peuvent dans l’absolu être égales ou différentes entre elles. Toutefois, dans la plupart des cas, la température maximale de conversion optimale de l’énergie solaire par l’absorbeur 11 est supérieure à la température captée ou appliquée au système 1 définissant le besoin ou l’absence de besoin en chauffage du bâtiment. La valeur seuil de température en dessous de laquelle le besoin en chauffage du bâtiment, et plus particulièrement d’une chambre à coucher, peut par exemple être sensiblement égale à 19 °C, cette valeur pouvant valoir consigne pour un dispositif de contrôle 101 du système de chauffage du bâtiment 0. La température maximale de conversion optimale de l’énergie solaire par l’absorbeur peut être supérieure à 25°C et de préférence sensiblement égale à 30°C. Une température en sortie du ballon d’eau chaude sanitaire inférieure à une température de consigne, comprise entre 40 °C et 60 °C, par exemple sensiblement égale à 40°C, 55°C ou 60°C, peut être jugé représentative d’un besoin en chauffage de l’eau chaude sanitaire.
Afin de déterminer le besoin ou l’absence de besoin en chauffage et/ou la température de l’absorbeur 11, le système 1 peut comprendre en outre des capteurs de température.
En particulier, un capteur de température peut être prévu pour mesurer la température de l’absorbeur 11, notamment de sorte à pouvoir comparer cette mesure de température à une température maximale de conversion optimale de l’absorbeur 11. Un tel capteur peut par exemple être agencé à l’arrière de l’absorbeur 11.
Le système 1 peut en outre comprendre ou être connecté à un dispositif de contrôle 101 configuré notamment pour permettre de définir, par exemple manuellement par l’occupant, le besoin ou l’absence de besoin en chauffage du bâtiment. Le dispositif de contrôle 101 peut plus particulièrement être configuré pour implémenter un logiciel de gestion du système 1.
En alternative ou en complément, le système 1 peut comprendre en outre des capteurs de température configurés pour mesurer le besoin ou l’absence de besoin en chauffage du bâtiment, par exemple comme un gradient de température d’air ambiant entre l’intérieur et l’extérieur du bâtiment 0 ou relativement à la température de l’eau chaude sanitaire en retour de boucle de chauffage.
En alternative ou en complément, le système 1 peut comprendre en outre des capteurs de température configurés pour définir la capacité de stockage du dispositif de stockage d’énergie thermique 10 relativement à la température de l’eau chaude sanitaire en sortie d’un réservoir d’eau chaude sanitaire ou en retour de boucle sanitaire. Le système 1 peut comprendre en outre un dispositif de gestion du dispositif de déplacement 13 et/ou du dispositif de récupération de calories 12, en fonction de ladite au moins une température captée ou appliquée au système 1. Les capteurs de température peuvent être reliés au dispositif de gestion du dispositif de déplacement 13 et/ou du dispositif de récupération de calories 12. Ce dispositif de gestion du dispositif de déplacement 13 et/ou du dispositif de récupération de calories 12 peut être intégré, voire ne faire qu’un, avec le dispositif de contrôle 101.
Le déplacement de l’absorbeur 11 peut en outre permettre de gérer l’humidité en face arrière de l’absorbeur 11. En effet, le déploiement de l’absorbeur 11 induisant une circulation d’air entre la lame d’air 121 ou 3 et l’atmosphère permet une évacuation d’un éventuel excès d’humidité formée en face arrière de l’absorbeur 11 lorsque celui-ci était en position rétractée. À cette fin, il est également possible de prévoir un capteur d’humidité agencé en face arrière de l’absorbeur 11 et configuré pour commander le déploiement de l’absorbeur 11 lorsque le taux d’humidité mesuré dépasse une valeur seuil prédéterminée.
Notons ici que l’énergie électrique produite par conversion de l’énergie solaire par l’absorbeur 11 peut faire l’objet d’un stockage, notamment dans une batterie, ou être injecté dans un réseau de distribution d’énergie électrique. Ainsi, l’autoconsommation ou la vente de l’énergie électrique produite n’est pas entravée par le système d’intégration 1 selon l’invention.
Le dispositif de déplacement 13 peut être passif ou actif.
Il peut être configuré pour permettre un déplacement par rotation et/ou translation de l’absorbeur 11. De préférence, mais de façon non limitative, le déplacement de l’absorbeur 11 par le dispositif de déplacement 13 est tel que l’absorbeur 11 n’est pas déplacé le long de la paroi du bâtiment 0, mais reste au contraire en vis-à-vis de la niche où est logé le système 1 ou du moins une partie de ce système. Ceci permet de limiter l’emprise du système d’intégration 1 autour du bâtiment 0.
Comme mentionné plus haut, il se décline en plusieurs modes de réalisation. Un premier de ses modes de réalisation est illustré sur les figures 2A et 2B sur lesquelles le dispositif de déplacement 13 est représenté sous la forme d’une paire de vérins. Il peut plus particulièrement s’agir de vérins thermostatiques, le cas échéant avec ressort de rappel, ou de vérins électriques, le cas échéant avec ressort(s) à gaz. L’avantage d’utiliser des vérins thermostatiques par rapport à des vérins électriques est qu’ainsi le dispositif de déplacement 13 est avantageusement passif, en ce sens qu’il n’a pas nécessairement besoin d’un apport d’énergie artificielle pour fonctionner. Son fonctionnement est par exemple piloté automatiquement par les conditions de température et/ou d’hygrométrie dans lequel il se trouve. Notons ici qu’il est réputé relevé des compétences ordinaires de l’homme du métier de configurer, notamment en termes de ses composants et de son dimensionnement, chaque vérin thermostatique de sorte qu’il induise au moins un déploiement prédéterminé, voire également une rétractation prédéterminée, de l’absorbeur 11, en respectant des consignes, notamment en température, prédéterminées.
En fonction de la configuration de chaque vérin, qu’il soit thermostatique ou électrique, le mouvement de l’absorbeur 11 peut, en alternative au mouvement est illustré sur les figures 2A et 2B qui est un simple mouvement de translation, combiner à la fois un mouvement de translation et de rotation de l’absorbeur 11. Par exemple, un des deux vérins peut être configuré pour avoir une course inférieure à l’autre des deux vérins dans les mêmes conditions environnementales, et notamment de température.
Un cadre de l’absorbeur 11 ou sa face arrière peuvent être liés aux vérins par des pinces, éventuellement par l’intermédiaire de traverses.
Sur la figure 3 sont illustrés deux vérins thermostatiques agencés en série. Cette illustration montre qu’il est envisagé d’agencer une pluralité de dispositifs de déplacement 13 entre eux, notamment de sorte à moduler, par exemple en l’augmentant, l’amplitude du mouvement de l’absorbeur 11. Typiquement, entre 30 et 40 vérins thermostatiques peuvent être agencés en série le cas échéant. Cette modularité ne concerne pas uniquement le mode de réalisation du dispositif de déplacement 13 comprenant des vérins thermostatiques, mais concerne également les autres modes de réalisation du dispositif de déplacement 13 dont le mode de réalisation comprenant des vérins électriques et le mode de réalisation comprenant des matériaux intelligents, comme cela sera détaillé ci-dessous notamment en référence à la figure 5A. En ce qui concerne l’exemple illustré sur la figure 3, l’agencement des vérins entre eux est réputé relevé des compétences ordinaires de l’homme du métier étant au fait de cette possibilité offerte par le système d’intégration 1 selon la présente invention.
Le vérin thermostatique, le cas échéant avec ressort de rappel, est par exemple du type de ceux commercialisés par la société Lextronic. La tige d’un tel vérin peut ne pas revenir en position rétractée lorsque la température diminue à nouveau, il est dans ce cas prévu un ressort de rappel, assez puissant, pour ramener la tige en position rétractée.
Chaque vérin thermostatique fonctionne de façon essentiellement binaire. Toutefois, la mise en série de vérins thermostatiques à températures de déclenchement différentes entre elles peut permettre d’atteindre une progressivité par paliers du déplacement de l’absorbeur 11.
Un autre mode de réalisation du dispositif de déplacement 13 est illustré sur les figures 4 et 5. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de déplacement 13 comprend un matériau intelligent, et plus particulièrement, mais de façon non limitative, un bilame 132. En alternative à un bilame, tout type de matériau dit intelligent, notamment parmi ceux configurés pour changer de forme en fonction de la température et/ou de l’hygrométrie à laquelle il est soumis, peut être envisagé. Un avantage de ce mode de réalisation du dispositif de déplacement 13 est qu’il permet d’atteindre un continuum de positions de l’absorbeur entre sa position de rétractation maximale et sa position entièrement déployée. En outre, aucun module de surcharge n’est nécessaire au fonctionnement de ce mode de réalisation du dispositif de déplacement 13.
Le bilame 132 tel que représenté sur la figure 4 comprend deux couches superposées de matériaux présentant des coefficients de dilatation thermique différents entre eux. De la sorte, au-delà d’une température déterminée, spécifique au bilame considéré, les couches se déforment d’une amplitude notée A sur la figure 4. Cette déformation peut avantageusement être mise à contribution pour déplacer l’absorbeur 11.
Plusieurs façons de transposer la déformation du bilame 132 en mouvement de l’absorbeur 11 sont envisageables. Deux d’entre elles sont illustrés sur la figure 5. La première est plus particulièrement illustrée par les deux illustrations à droite de la figure 5. La seconde est plus particulièrement illustrée par les deux illustrations à gauche de la figure 5. Chaque paire d’illustrations montre le bilame 132 avant et après déformation. Les deux illustrations de gauche illustrent le cas où le bilame 132 et l’absorbeur 11 sont reliés entre eux par une jonction 1321 située le long de leurs bords inférieurs. Les deux illustrations de droite illustrent le cas où le bilame 132 et l’absorbeur 11 sont reliés entre eux par une jonction 1321 située le long de leurs axes de symétrie horizontaux. L’amplitude de déplacement peut ne pas être la même entre ces deux cas, comme l’illustre les doubles flèches superposées aux annotations A et A’. Pour que la déformation du bilame 132 soit transposée en un déplacement de l’absorbeur 11, le bilame 132 ou au moins un bilame 132 d’une série peut être fixé notamment par un de ses bords, voire par deux bords opposés, dans la cavité entre la paroi du bâtiment 0 et l’absorbeur 11.
Comme mentionné plus haut, une pluralité de bilames 132 peut être agencée de sorte notamment à moduler le déplacement que le dispositif de déplacement 13 est configuré pour imprimer à l’absorbeur 11. Selon l’exemple illustré, deux premiers bilames 132 superposés entre eux sont fonctionnellement joints à un troisième bilame 132 interposé entre les deux premiers bilames 132 et l’absorbeur 11. Des jonctions mécaniques 1321 entre la paroi (non représentée) et les premiers bilames 132, entre les premiers bilames 132 et le troisième bilame 132 et entre le troisième bilame 132 et l’absorbeur 11 sont prévus à cet effet qui sont autant de points fixes entre les éléments qu’ils joignent entre eux. L’amplitude de déplacement obtenu est sensiblement doublée par rapport à celle obtenue en utilisant un unique bilame 132.
Fort des illustrations produites par les figures 2A, 2B, 3 et 5A, l’on comprend que le système 1 peut comprendre une pluralité de dispositifs de déplacement 13 identiques ou non, ou de manière équivalente l’on comprend que le dispositif de déplacement 13 peut comprendre une pluralité d’éléments 131, 132 identiques ou non, agencés entre eux de sorte :
  • à démultiplier le déplacement de l’absorbeur 11 et/ou
  • à moduler le déplacement de l’absorbeur 11 en fonction de ladite au moins une température captée ou appliquée au système 1 et/ou
  • à mieux répartir les contraintes mécaniques et/ou
  • à assurer une capacité de déplacement de l’absorbeur.
En effet, le dimensionnement du dispositif de déplacement 13 peut être à considérer en fonction d’un cahier des charges à déterminer au cas par cas et pouvant comprendre notamment des recommandations, voire des contraintes, notamment en termes de tenue mécanique du système 1. Plus particulièrement, pour déplacer un absorbeur d’un poids donné, voire d’une emprise au vent donnée, deux dispositifs de déplacement 13 par exemple agencés de la façon illustrée sur les figures 2A et 2B peuvent être nécessaires au déplacement de l’absorbeur 11. Différentes configurations de plusieurs dispositifs de déplacement 13 et/ou de plusieurs éléments 131,132 d’un dispositif de déplacement 13 peuvent être envisagées qui sont à choisir et paramétrer au cas par cas. Ce travail d’adaptation au cas par cas du ou des dispositifs de déplacement 13 est réputé relevé des compétences ordinaires de l’homme du métier.
Les figures 6A et 6B illustrent un mode d’intégration du bilame 132 et de l’absorbeur 11 dans leur agencement réciproque illustré sur la paire d’illustrations à gauche de la figure 5. On n’y voit que des rails de guidage 110 du coulissement de l’absorbeur 11 relativement au bâtiment 0, et à la lame d’air 121, peuvent être prévus sur le bord de l’absorbeur 11 opposé au bord par lequel l’absorbeur 11 est relié par la jonction 1321 au bilame 132.
Les figures 7A et 7B illustrent un autre mode d’intégration du bilame 132 et de l’absorbeur 11 dans leur agencement réciproque illustré sur la paire d’illustrations à droite de la figure 5. On n’y voit que des rails de guidage 110 du coulissement de l’absorbeur 11 relativement au bâtiment 0, et à la lame d’air 121, peuvent être prévus sur les bords horizontaux de l’absorbeur 11 de part et d’autre de l’axe de symétrie horizontale de l’absorbeur.
Les rails de guidage 110 susmentionnés sont par exemple du type télescopiques tels que ceux équipant certains tiroirs de meubles de cuisine. Ils permettent avantageusement de guider le déplacement de l’absorbeur 11 et de limiter les frottements liés à ce déplacement.
Notons que sur les illustrations des figures 6A, 6B, 7A et 7B, la lame d’air 121 joue le rôle de dispositif de récupération de calories 12, ou du moins joue le rôle d’une partie de ce dispositif. En effet, la lame d’air 121 est ménagée dans la niche accueillant le système d’intégration 1, ou du moins une partie de ce système, que l’absorbeur 11 soit déployé ou rétracté. En cela, la lame d’air 121 peut différer de la lame d’air référencée 3, illustrée sur la figure 1B et discutée ci-dessus. Pour autant, la lame d’air 121 ne s’oppose pas à la création d’une lame d’air permettant une circulation d’air entre le dos de l’absorbeur 11 et le bâtiment 0, par déploiement suffisant de l’absorbeur 11.
Les figures 6A, 6B, 7A et 7B montrent également que le bilame 132 ou la série de bilames 132 présentes de préférence des dimensions inférieures ou égales à celles de l’absorbeur 11.
Ainsi, les dilatations thermiques différentielles des deux matériaux du ou des bilame 132 qui s’échauffent du fait de l’échauffement de l’absorbeur 11, notamment au-delà de sa température maximale de conversion optimale, crée une flèche ou une déflexion exerçant une force de pression en face arrière de l’absorbeur 11 qui, en réaction, se déplace. L’absorbeur 11 revient progressivement dans sa position rétractée lorsqu’il refroidit, en étant entraîné par le ou les bilames 132 dont la flèche diminue.
Les matériaux du bilame peuvent être choisis précisément afin de permettre un déplacement bien défini et une lame d’air 3 d’une épaisseur suffisante pour permettre un bon refroidissement de l’absorbeur 11. Le bilame 132 est par exemple un bilame cuivre/acier. En alternative, le bilame 132 peut être un bilame invar/nickel ou bois/ polycarbonate.
L’avantage de ce second mode de réalisation du dispositif de déplacement 13 est le même que celui attaché au premier mode de réalisation décrit ci-dessus et selon lequel le dispositif de déplacement 13 est avantageusement passif, en ce sens qu’il n’a pas nécessairement besoin d’un apport d’énergie artificielle pour fonctionner. Son fonctionnement est par exemple piloté automatiquement par les conditions de température et/ou d’hygrométrie dans lequel il se trouve. En outre, ce mode de réalisation permet également d’atteindre une maîtrise optimisée de la lame d’air 3 en face arrière de l’absorbeur 11.
Les premier et deuxième modes de réalisation du dispositif de déplacement 13 présentent donc le fonctionnement autonome et autoalimenté. En outre, ils présentent un faible encombrement aux alentours de la façade du bâtiment 0 sur laquelle le système 1 est intégré.
Le troisième mode de réalisation du dispositif de déplacement 13 envisagé consiste en un dispositif de déplacement actif. Il comprend au moins un vérin électrique, le cas échéant équipé d’un ressort à gaz. Après un passage en position ouverte ou équivalent déployée du vérin électrique, un réarmement automatique ramenant le vérin en position rétractée est possible, si l’ordre d’ouverture a disparu, et par exemple si ladite au moins une température captée ou appliquée au système repasse sous une valeur seuil prédéterminée. Ce réarmement se déroule en deux phases. Une première phase consiste à alimenter le vérin électrique en énergie électrique avec une polarité adéquate, de sorte que la tige du vérin sorte pour aller mettre en prise un verrou. Une deuxième phase, subséquente à la première, est conditionnée à la disparition de l’ordre d’ouverture. Elle consiste à alimenter le vérin électrique avec une polarité opposée par rapport à la première phase, de sorte à provoquer le retour de la tige du vérin dans sa position rétractée. Un module de surcharge peut avantageusement équiper le vérin électrique pour permettre de gérer l’arrêt du moteur en position fermée et l’éventuel placage de l’absorbeur 11 sur la paroi du bâtiment en regard de laquelle l’absorbeur 11 est agencé.
Afin de permettre le déroulement de ses deux phases, le dispositif de déplacement 13 peut en outre comprendre une ventouse électromagnétique, une unité de contrôle de la ventouse électromagnétique, relié fonctionnellement à un capteur de température agencé par exemple pour mesurer la température à l’arrière de l’absorbeur 11, et une gâche, ces éléments constituant par exemple le verrou susmentionné.
Le dispositif de déplacement selon son troisième mode de réalisation nécessite, contrairement aux autres modes de réalisation décrits ci-dessus, un apport en énergie artificielle, et notamment en énergie électrique. Il est en outre préférable de mettre en œuvre ce mode de réalisation avec l’unité de contrôle susmentionnée.
Un autre mode de réalisation du système d’intégration 1 selon l’invention est illustré sur les figures 8A et 8B. Selon ce mode de réalisation, l’absorbeur 11 comprend une pluralité d’éléments 113 en forme de lame. Le dispositif de déplacement 13 selon ce mode de réalisation peut comprendre en outre un cadre 131 sur lequel la pluralité d’éléments 113 est fixée, par exemple en persienne. Chaque élément 113 peut être configuré pour tourner sur lui-même autour d’un axe fixé au cadre 131 par mise en fonction du dispositif de déplacement 13. En alternative au cadre 131, les éléments peuvent être fixés directement aux parois de la cavité dans laquelle les éléments 113 et le dispositif de déplacement 13 sont logés. Le mouvement de la pluralité d’éléments 113 peut être réalisé par un dispositif de déplacement 13 comprenant un vérin thermostatique et/ou un vérin électrique, tels que décrits ci-dessus. Plus particulièrement, l’absorbeur 11 et le dispositif de déplacement 13 peuvent se présenter sous la forme d’un ouvrant télécommandé de façade, à la façon d’un système de ventilation d’immeubles en cas d’incendie. Le cadre 131 peut être constitué à base d’aluminium. Les éléments 113 en forme de lame peuvent être synchronisés par une tringlerie. Ils peuvent être déplacés en position déployée par un ressort à gaz associé au vérin électrique. Elles peuvent être ramenées en position rétractée de fermeture par le vérin électrique. L’angle d’ouverture des éléments 113 peut être compris entre 30 et 60 degrés. Ces éléments peuvent plus particulièrement présenter une forme de lame dont la longueur est trois à quatre fois supérieure à la largeur. Les éléments 113 peuvent comprendre des cellules photovoltaïques ou être constitué à base d’un matériau composite comprenant du verre. Les éléments 113 peuvent constituer des modules photovoltaïques 111 et/ou des modules hybrides 112.
Dans ce mode de réalisation, le déclenchement du déploiement des éléments 113 peut être électrique. Le mécanisme de déclenchement peut plus particulièrement être constitué d’un verrou configuré pour retenir une gâche solidaire de la tringlerie. En position d’attente, la gâche est immobilisé par l’action d’une ventouse électromagnétique et sa contreplaque. Le passage en position déployée des éléments 113 est réalisé par télécommande de la ventouse qui se décolle de la contreplaque, de sorte qu’un cliquet de verrou puisse pivoter sur son axe sous l’effet d’un ressort et libère ainsi la gâche. Une fois la gâche libérée, les éléments 113 sont déployés sous l’action du ressort à gaz. Ce dernier peut présenter une course d’environ 100 mm et déployer une force comprise entre 50 et 150 N. Une fois la gâche libérée, un levier est configuré pour rabattre la contreplaque contre la ventouse sous l’effet d’un ressort de torsion pour permettre un réarmement automatique du verrou.
Le passage des éléments 113 de leur position déployée à leur position rétractée peut être obtenu par un vérin électrique linéaire, par exemple fonctionnant en 24Vcc, fixé sur la tringlerie, de sorte à déplacer la tringlerie et incidemment à amener les éléments 113 dans leur position rétractée. La gâche peut alors être agencée pour repousser les crochets du verrou qui viennent s’encliqueter dans celui-ci. Le retour à la configuration du système d’intégration 1 avant déclenchement du déploiement des éléments 113 est alors complété. Un module de surcharge équipant le vérin électrique permet de gérer l’arrêt du moteur en position fermée et le placage des lames en position rétractée.
Le système d’intégration 1 selon ce mode de réalisation peut avantageusement être préfabriqué et monté directement dans la niche, voire dans le cadre renforçant la niche. De préférence, il est en outre associé à un logiciel de gestion et à des capteurs de température, tels que ceux discutés plus haut. Il offre une flexibilité accrue en termes de cinématiques de fonctionnement ; il permet un meilleur contrôle du fonctionnement du système. Il rend en outre possible des déclenchements de déploiement en dehors des périodes chaudes, froides et à intervalles plus restreints que saisonniers.
Plusieurs modes d’installation du système d’intégration 1 selon l’invention sont envisageables qui dépendent essentiellement de l’état existant ou en construction du bâtiment 0.
1- Intégration d’un précadre sur un mur existant:
Cette méthode d’intégration est basée sur les techniques existantes mais assure une étanchéité supplémentaire et une gestion de l’humidité. Elle consiste en l’intégration d’un précadre fabriqué en usine comportant des éléments assurant sa fixation au mur et des éléments permettant l'intégration du dispositif de déplacement 13 pour la translation et la rotation d’un module PV, le module PV et des éléments périphériques.
Chronologie d’intervention:
  1. Prise de côtes de l’intégration du système 1 en façade (optionnel).
  2. Préfabrication des précadres avec enveloppe étanche en face arrière.
  3. Traçage sur façades des emplacements des précadres et niches, à l’aide des éléments préfabriqués.
  4. Réalisation des réservations dans le mur, avec création des attentes électriques pour modules PV, ou électriques et hydrauliques pour les modules hybrides.
  5. Pose des précadres et niches préfabriquées, et scellement dans le mur.
  6. Installation du système 1 avec raccordements électriques ou électriques/hydrauliques.
  7. Essais et mise en service.
NB : L’épaisseur de l’enveloppe étanche sera fonction des systèmes embarqués PV ou hybride. 5 à 12cm minimum d’épaisseur peuvent s’avérer nécessaires en fonction des éléments à intégrer et de l’épaisseur du mur.
2- Intégration sur un mur en cours de réalisation
Comme dans la précédente modalité, un cadre que l'on peut nommer "structure porteuse" est réalisé en usine.
Le processus d'intégration se déroule suivant plusieurs étapes.
1.1. Réalisation de l’encastrement
La première étape consiste à réaliser lors de la construction du mur un encastrement afin d’accueillir l’absorbeur 11 et éventuellement les périphériques comme le dispositif de déplacement 13. Cette étape est nécessaire pour les parois friables.
Pour réaliser cet encastrement, il faut respecter les phases suivantes:
  1. Réalisation de la partie basse du mur,
  2. Pose de la structure porteuse et éventuellement des dispositifs périphériques. La structure porteuse (métallique ou bois ou composite) est insérée dans le mur avant qu’il ne durcisse. Cette structure peut supporter des éléments périphériques. Par exemple, des vérins thermostatiques peuvent être intégrés.
  3. Réalisation de la partie intermédiaire du mur, correspondant à la niche. Cette phase commence quand le mur de dessous aura suffisamment durci.
  4. Réalisation de la partie haute du mur
  5. Fixation des modules sur la structure porteuse et connexion avec les éléments périphériques comme par exemple les vérins thermostatiques. Des micro-onduleurs pourraient être également supportés par cette structure porteuse et connectés au module PV au moment de l'installation.
Outre ses fonctions mécaniques, le cadre ou pré-cadre peut disposer d'un fond constitué d'un matériau assurant une bonne étanchéité.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par les revendications.

Claims (18)

  1. Système d’intégration (1) d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment (0), le système comprenant:
    • au moins un absorbeur (11) d’énergie solaire comprenant des cellules photovoltaïques, et
    • au moins un dispositif de récupération de calories (12) fixé au bâtiment (0),
    le système (1) comprenant en outre au moins un dispositif de déplacement (13) de l’absorbeur (11) configuré pour déplacer l’absorbeur (11), en fonction d’au moins une température captée ou appliquée au système, entre une position rétractée et une position déployée de l’absorbeur (11) par rapport au dispositif de récupération de calories (12), la position rétractée et la position déployée étant telles que:
    • le transfert thermique depuis l’absorbeur (11) vers le dispositif de récupération de calories (12) est supérieur, de préférence au moins 5 fois supérieur, en position rétractée qu’en position déployée,
    • le transfert thermique depuis l’absorbeur (11) vers l’environnement ambiant du bâtiment (0) est supérieur, de préférence au moins 5 fois supérieur, en position déployée qu’en position rétractée.
  2. Système d’intégration (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de récupération de calories (12) est configuré pour transmettre les calories récupérées vers l’un au moins parmi un dispositif de chauffage du bâtiment (0) et un dispositif de stockage d’énergie thermique (10).
  3. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, lorsque l’absorbeur (11) est dans sa position rétractée, une partie au moins de l’absorbeur (11) est en contact avec une partie au moins du dispositif de récupération de calories (12).
  4. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, au moins lorsque l’absorbeur (11) est dans sa position rétractée, une partie au moins du dispositif de récupération de calories (12) est disposée entre le bâtiment (0) et l’absorbeur (11) de sorte à réduire le transfert thermique entre l’absorbeur (11) et le bâtiment (0).
  5. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de déplacement (13) est configuré pour maintenir l’absorbeur (11) dans sa position rétractée tant que ladite au moins une température captée ou appliquée au système est représentative d’un besoin en chauffage du bâtiment (0).
  6. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de déplacement (13) est configuré pour maintenir l’absorbeur (11) hors de sa position rétractée, voire dans sa position déployée, tant que ladite au moins une température captée ou appliquée au système est représentative d’une élévation de la température de l’absorbeur (11) au-delà d’une température maximale de conversion optimale de l’énergie solaire.
  7. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de déplacement (13) est configuré pour maintenir l’absorbeur (11) dans sa position rétractée et le dispositif de récupération de calories (12) est configuré pour transmettre les calories récupérées vers un dispositif de stockage d’énergie thermique, tant que ladite au moins une température captée ou appliquée au système est représentative d’une absence de besoin en chauffage du bâtiment (0) et d’une température de l’absorbeur (1) inférieure ou égale à une température maximale de conversion optimale de l’énergie solaire.
  8. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de déplacement (13) est configuré pour amener l’absorbeur (11) dans une pluralité de positions relatives par rapport au dispositif de récupération de calories (12), en déplaçant l’absorbeur (11) de façon progressive, par paliers ou en continu, en fonction de ladite au moins une température captée ou appliquée au système.
  9. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de déplacement (13) comprend au moins l’un parmi un vérin thermostatique (131) avec ressort de rappel et un matériau intelligent tel qu’un bilame (132).
  10. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le dispositif de déplacement (13) comprend un vérin électrique et un ressort à gaz à verrouillage et déverrouillage automatiques.
  11. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une pluralité de dispositifs de déplacement (13) agencés entre eux de sorte:
    • à démultiplier le déplacement de l’absorbeur (11) et/ou
    • à moduler le déplacement de l’absorbeur (11) en fonction de ladite au moins une température captée ou appliquée au système et/ou
    • à améliorer l’homogénéité de la répartition des contraintes mécaniques au sein de l’absorbeur (11) et/ou
    • à assurer une capacité de déplacement de l’absorbeur (11).
  12. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’absorbeur d’énergie solaire (11) comprend au moins l’un parmi un module photovoltaïque (111) et un module photovoltaïque et thermique (112).
  13. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de récupération de calories (12) comprend au moins l’un parmi une lame d’air (121), un réseau de tuyaux (122) dans lesquels un fluide caloporteur est destiné à circuler et une couche conductrice thermique anisotrope.
  14. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de déplacement (13) est configuré pour translater l’absorbeur (11) de sorte à l’écarter du dispositif de récupération de calories (12) et à laisser ainsi une lame d’air (3) libre de circuler entre le dispositif de récupération de calories (12) et l’absorbeur (11).
  15. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de déplacement (13) comprend au moins un matériau intelligent, tel qu’un bilame (132), fixé d’une part au dispositif de récupération de calories (12) ou au bâtiment (0), d’autre part à l’absorbeur (11), et configuré de sorte qu’un échauffement du matériau intelligent au-delà d’une valeur seuil prédéterminée amène l’absorbeur hors de sa position rétractée, voire dans sa position déployée et qu’un refroidissement du matériau intelligent au-dessous de ladite valeur seuil prédéterminée amène l’absorbeur dans sa position rétractée.
  16. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’absorbeur (11) comprend une pluralité d’éléments (113) en forme de lame et le dispositif de déplacement (13) comprend un cadre (131) sur lequel la pluralité d’éléments (113) est fixée en persienne, chaque élément (113) étant configuré pour tourner sur lui-même autour d’un axe fixé au cadre (131) par mise en fonction du dispositif de déplacement (13).
  17. Système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de déplacement (13) comprend un cadre (131) configuré pour y fixer l’absorbeur (11) et pour y loger un dispositif électronique de conversion continu/alternatif et/ou une batterie.
  18. Procédé d’utilisation d’un système d’intégration (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’absorbeur (11) est déplacé en fonction d’au moins une température captée ou appliquée au système.
FR1913428A 2019-11-28 2019-11-28 Système d’intégration d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment Active FR3103888B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1913428A FR3103888B1 (fr) 2019-11-28 2019-11-28 Système d’intégration d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1913428 2019-11-28
FR1913428A FR3103888B1 (fr) 2019-11-28 2019-11-28 Système d’intégration d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3103888A1 true FR3103888A1 (fr) 2021-06-04
FR3103888B1 FR3103888B1 (fr) 2022-06-10

Family

ID=69572233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1913428A Active FR3103888B1 (fr) 2019-11-28 2019-11-28 Système d’intégration d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3103888B1 (fr)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4213448A (en) * 1978-08-24 1980-07-22 Hebert Raymond T Thermosiphon solar space heating system with phase change materials
US20090032100A1 (en) * 2007-08-02 2009-02-05 Eugene Oak Position adjustable awning equipped with solar cell plates thereon
US20160273783A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-22 Innovative North Thermal Insulating Apparatus and Uses Thereof
CN205980441U (zh) 2016-07-26 2017-02-22 天津大学 一种基于建筑围护结构的光伏幕墙及余热热泵利用系统
US20170336104A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Olof Tenghoff Solar panel awning and related systems and methods
EP3387336A1 (fr) * 2015-12-09 2018-10-17 Beretta, Angelo Couverture pour parois de bâtiments

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4213448A (en) * 1978-08-24 1980-07-22 Hebert Raymond T Thermosiphon solar space heating system with phase change materials
US20090032100A1 (en) * 2007-08-02 2009-02-05 Eugene Oak Position adjustable awning equipped with solar cell plates thereon
US20160273783A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-22 Innovative North Thermal Insulating Apparatus and Uses Thereof
EP3387336A1 (fr) * 2015-12-09 2018-10-17 Beretta, Angelo Couverture pour parois de bâtiments
US20170336104A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Olof Tenghoff Solar panel awning and related systems and methods
CN205980441U (zh) 2016-07-26 2017-02-22 天津大学 一种基于建筑围护结构的光伏幕墙及余热热泵利用系统

Also Published As

Publication number Publication date
FR3103888B1 (fr) 2022-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3024215A1 (fr) Dispositif de stockage thermoelectrique saisonnier et appareil de chauffage mettant en œuvre un tel dispositif
EP2718635B1 (fr) Systeme de fixation et d'etancheite pour la realisation d'une toiture solaire, et toiture solaire obtenue
FR2943369A1 (fr) Profile et systeme de fixation et d'etancheite pour la realisation d'une toiture solaire, et toiture solaire obtenue
EP2805116A1 (fr) Systeme de refroidissement pour batiment a basse consommation d'energie
WO2010063944A1 (fr) Toiture solaire
EP1282755A1 (fr) Cadre orientable muni d'un capteur thermique ou d'un capteur photovoltaique
FR3103888A1 (fr) Système d’intégration d’un absorbeur d’énergie solaire à un bâtiment
EP1060353A1 (fr) Dispositif de transfert de chaleur entre un panneau chauffe par rayonnement solaire et une paroi
EP2366845B1 (fr) Procédé d'isolation thermique active et dispositif pour la mise en oeuvre du procédé
WO2009112715A1 (fr) Batiment, par exemple d'habitation
EP2699744A1 (fr) Maison bioclimatique
FR2784653A1 (fr) Generateur a panneaux solaires effiles graduellement et procede de fabrication
FR3057287A1 (fr) Element de construction logeant une batterie
FR2570734A1 (fr) Procedes d'isolation thermique des batiments et batiments realises selon ces procedes
FR3047022A1 (fr) Element d'enveloppe de batiment comprenant un materiau a changement de phase, et batiment correspondant
FR2994577A1 (fr) Mur de construction a ossature en bois destine a la construction d'une habitation
EP4002684B1 (fr) Structure photovoltaïque destinée à couvrir au moins une partie d'au moins une façade d'un batiment
EP4343225A1 (fr) Panneau solaire aerothermique avec isolant vegetal
EP1496320A1 (fr) Capteur thermique solaire plan de faible épaisseur
BE1005162A3 (fr) Dispositif d'enceinte thermique adapte au chauffage solaire passif.
WO2012120215A1 (fr) Dispositif de production et de stockage d'energie electrique autonome
FR3017195A1 (fr) Reflecteur secondaire pour centrale solaire a concentration lineaire
FR2657419A1 (fr) Systeme de chauffage solaire pour locaux, notamment pour habitations.
CA1269903A (fr) Module de captation solaire
WO2018064783A1 (fr) Capteur thermique solaire, procede de captage thermique solaire avec ledit capteur et application dans un reseau urbain de distribution d'energie du type anergie

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20210604

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5