WO2008129163A2 - Dispositif de chauffage de fluide(s) par energie solaire thermique - Google Patents

Dispositif de chauffage de fluide(s) par energie solaire thermique Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a device for heating fluid (s) -in particular water- by solar thermal energy.
  • the water heating by solar radiation is known and used for the production of domestic hot water or distilled water, the heating of swimming pools and houses, as well as the drying of cereals.
  • Solar energy has a number of advantages including the economy, the abundance of solar radiation and the ecological character of this form of energy.
  • solar thermal energy can recover the heat of solar radiation in a heat transfer fluid, gaseous or liquid, to directly heat the fluid, said primary fluid, or indirectly a another fluid, said secondary fluid, by heat exchanges between the primary fluid and the secondary fluid.
  • the known devices for direct heating of a fluid by solar thermal energy generally comprise: a solar thermal panel comprising at least one solar thermal panel comprising at least one solar thermal sensor, said solar thermal panel being adapted to heat by absorption of the radiation solar, a fluid circulating in this solar thermal collector,
  • At least one supply line to said solar panel, of fluid to be heated
  • At least one fluid distribution pipe heated by said solar thermal panel At least one fluid distribution pipe heated by said solar thermal panel.
  • Such a device can, for example, heat a fluid directly used in an installation, for example running water, water from a central heating installation, water from a swimming pool, etc.
  • the fluid heated by the direct heating device is water stored in a balloon, a tank, a swimming pool, etc.
  • the water is taken from the pool, for example by means of a pump; brought to the solar thermal pan by a supply line; heated by the solar thermal panel; and donated to the pool by a distribution line.
  • Such a device for direct heating of a fluid may alternatively be integrated in a device for indirect heating of a fluid, called secondary fluid, distinct from the heat transfer fluid, said primary fluid, heated directly by the direct heating device.
  • the direct primary fluid heating device then forms a thermal primary circuit adapted to heat a primary coolant intended to allow, via a heat exchanger, heat exchange between the heated primary heat transfer fluid and the secondary fluid to be heated.
  • This is for example the case when the secondary fluid is running water or water from a central heating installation for which it is preferable to avoid a circulation of water in multiple circuits, for reasons hygiene and / or reliability of operation.
  • the known devices for indirectly heating fluid by solar thermal energy generally comprise: a reservoir for storing and heating fluid, called secondary fluid,
  • At least one pipe called an inlet pipe, arranged between a source of secondary fluid and the tank so as to allow the supply of this secondary fluid reservoir to be heated, at least one pipe, called the outlet pipe, connected to said reservoir so as to allow a secondary fluid sample to be taken from this reservoir,
  • the solar thermal collectors forming the solar panels are ideally arranged on the roof of a building such as a dwelling house, facing south and inclined so as to receive the most intense radiation possible, the inclination depending on the latitude of the dwelling. These solar thermal collectors are adapted to capture solar energy and heat the heat transfer fluid up to temperatures ranging from 30 0 C to 100 0 C depending on the type of sensor used.
  • a recurring drawback that strikes solar fluid heating devices (s) is the overheating of the primary heat transfer fluid and the secondary fluid during periods of intense sunlight.
  • thermostatic mixer that limits the temperature of the fluid delivered to a device for using this heated fluid, such as a shower, a sink, a heating network. etc.
  • a thermostatic mixing valve ensures a mixture between cold water taken from the water network and hot water heated by the solar panels.
  • the temperature of the mixed water is controlled by a thermostatic element and compared to a predetermined set temperature. If the mixed water does not comply with the set point, a thermostat moves a piston that regulates the hot and cold water withdrawals until the water temperature is in accordance with the set point. .
  • This solution has a very unfavorable energy balance since it proceeds to a cooling of hot water previously heated by the solar water heating device.
  • solar collectors are often made of glass tubes, in particular vacuum-jacketed glass tubes, inside which circulates a coolant.
  • These tabular sensors as described for example in FR-2 429 979, FR-2 319 859 or US-4 120 285 make it possible to create a greenhouse effect. Once drained of the coolant, these glass tubes, always exposed to the sun, can reach very high temperatures, of the order of 250 ° C. However, the coolant no longer circulating in tabular sensors, they can not more unload the accumulated heat to the coolant. Therefore, there is a significant risk of rupture of such sensors.
  • the invention aims to overcome these drawbacks and to propose a device for heating fluid (s) by solar thermal energy that preserves the integrity of solar thermal collectors, including in periods of intense sunlight.
  • the invention also aims at providing a device for heating fluid (s) by solar thermal energy that preserves the integrity of solar collectors, whatever the solar thermal collectors used.
  • the invention also aims at providing a device for heating fluid (s) by solar thermal energy which contributes to increasing the service life of the solar thermal collectors.
  • the invention also aims at providing a device for heating fluid (s) by solar thermal energy whose operation and regulation can be automated.
  • the invention also aims to propose a device for heating of fluid (s) by solar thermal energy which has a favorable energy balance.
  • the invention also aims at providing a device for heating fluid (s) by solar thermal energy that can regulate the temperature of the heated fluid delivered to a device powered by this heated fluid without thermostatic mixing valve.
  • the invention also aims at providing a device for heating fluid (s) by solar thermal energy that can be handled.
  • the invention also aims at providing a compact device for heating fluid (s).
  • the invention relates to a device for heating fluid (s) by solar thermal energy comprising:
  • a solar thermal panel comprising at least one solar thermal panel comprising at least one solar thermal collector, said solar solar panel being adapted to heat a fluid, called primary fluid, by absorption of solar radiation,
  • a device for heating fluid (s) according to the invention is designated in the rest of the text by "direct fluid heating device”.
  • a device according to the invention further comprises:
  • At least one reservoir for storing and heating a fluid, called secondary fluid, distinct from said primary fluid, at least one pipe, called an inlet pipe, arranged between a source of secondary fluid to be heated and said fluid reservoir; secondary so as to allow the supply of this secondary fluid reservoir,
  • At least one pipe called the outlet pipe, connected to said secondary fluid reservoir so as to allow a secondary fluid sample to be taken from this reservoir
  • a heat exchanger arranged in the secondary fluid storage tank and connected to said primary fluid supply and sampling lines so as to ensure heat exchange between said primary fluid and said secondary fluid.
  • Such fluid heating device (s) according to the invention is designated in the following text by "indirect fluid heating device".
  • the expression “a heating device according to the invention” refers both to a device for direct heating of a primary fluid according to the invention and to a device for indirect heating of a secondary fluid according to the invention, except explicit contrary stipulation.
  • a device for heating fluid (s) by solar energy comprises a sun visor regulating the temperature of the primary fluid flowing in the solar thermal pan.
  • the sunshade for regulating the temperature of the primary fluid is adapted to be placed in at least one deployed position in which it hinders at least part of the path of the solar rays towards the solar panel. This hindered part is called masked part of the solar panel.
  • a “sunshade” designates throughout the text, a device adapted to prevent the propagation of solar rays beyond this device, a device that allows the creation of shadows beyond this device, and a device that reduces insolation beyond this device.
  • a sun visor can have various shapes and structures. It may be an opaque screen, a set of blades mounted on a frame, a curtain, etc.
  • the sunscreen for regulating the temperature of the primary fluid is adapted to be placed in at least a second position, called the retracted position, in which it allows direct exposure to the sun of at least one part of said solar surface pan larger than the surface of said masked portion.
  • the surface of the solar panel directly exposed to the sun is greater than the surface of the solar panel directly exposed to the sun when the visor is in the deployed position.
  • the displacements of the sun visor also make it possible to regulate the temperature of the secondary fluid, since the latter is in heat exchange with the primary fluid circulating in the solar panel. thermal.
  • the movable control sunshade is adapted to be placed:
  • the sun visor in the fully retracted position, the sun visor has no effect on the heating of the primary fluid by the radii solar; the solar panel can receive all the available solar radiation and thus ensure optimal heating of the fluid.
  • the primary fluid in the fully retracted position of the sun visor, the primary fluid can ensure, through the heat exchanger, heat exchanges with the secondary fluid that lead to optimal warming of the latter.
  • the temperature of the secondary fluid, heated by a direct heating device according to the invention is directly proportional to the surface of the solar panel directly exposed to the sun.
  • the temperature of the secondary fluid heated by a device according to the invention is regulated by the position of the sun visor relative to the solar panel.
  • a sun visor according to the invention makes it possible, in addition to regulating the temperature of the secondary and / or primary fluid heated by a heating device according to the invention, to preserve the integrity of the solar collectors during periods of intense sunlight at during which a device according to the invention can be inactivated.
  • a sun visor according to the invention can completely cover the solar panel and thus prevent excessive heating of the sensors, which avoids the occurrence of thermal shocks, and moreover broken sensors.
  • a sun visor according to the invention may, if necessary, be placed in fully deployed position during hail, snow, rain, to protect the solar thermal collectors it covers.
  • a device includes a self-supporting frame carrying the solar thermal pan and the mobile sunshade regulation.
  • the regulation sun visor can be moved between the retracted position and one or more deployed positions.
  • the sun visor can occupy a continuous infinity of deployed positions between the fully retracted position in which it does not hinder the path of solar radiation to the solar panel, and the fully deployed position, in which it completely covers the solar panel so that no solar ray can reach the solar panel.
  • a device according to the invention comprises means for guiding the sun visor of at least one retracted position to at least one deployed position and vice versa.
  • Movement of the sunshade from the retracted position to a deployed position and vice versa, or from a deployed position to another deployed position, may be the result of manual actions by a human operator on the sunshade. of regulation or be dependent on the operation of motorized means.
  • These displacements manual or motorized, can be controlled by a controller adapted to determine the surface of the solar panel to expose directly to the sun to maintain the temperature of the secondary fluid and / or primary to a predetermined value, taking into account, for example, ambient sunshine, the amount of secondary or primary fluid required, the strength of the wind, the time of day, etc.
  • the controller controls the motorized means so that the regulation of the secondary and / or primary fluid temperature is fully automatic.
  • a device for heating fluid (s) by solar thermal energy comprises: - a controlled electric motor adapted to ensure a displacement of the sun visor from the retracted position to at least one deployed position and vice versa,
  • control automaton adapted to control the start-up of the electric motor as a function of the temperature of the fluid at the outlet of the solar thermal panel.
  • control automaton is adapted to control the start-up of the electric motor as a function of the temperature of the primary fluid in the heat exchanger, at the inlet of the solar thermal panel, or the secondary fluid temperature in the secondary fluid storage tank.
  • the controller can be connected to one or more sensors, each sensor being adapted to provide the controller with measurements representative of the state of the heater and / or environmental conditions. It may be, for example, temperature sensors for the secondary fluid in the storage tank, primary fluid temperature sensors, ambient air temperature sensors, brightness sensors, sensor position sensors. sun, anemometric sensors, secondary fluid level sensors in the storage tank, hygrometric sensors, barometric sensors, etc.
  • the controller may also include computing and processing units to determine, based on the measurements provided by the sensors, the required position of the regulation sun visor.
  • a sun visor of a device covers, in a deployed position, at least a portion of the solar panel.
  • a sun visor therefore has in this position, a face facing the solar panel and a face exposed to sunlight whose sun visor obstructs the path.
  • the sun visor comprises on one side, called the exposure face, receiving the solar radiation once in the deployed position, at least one photovoltaic cell connected to a storage battery of electrical energy so said sun visor can generate electrical energy when in the deployed position.
  • a heating device according to this variant of the invention is particularly efficient because, in addition to regulating the temperature of the fluid obtained by moving a movable sun visor, it makes it possible to transform solar energy into another form of energy. , including when the solar panel is partially or completely covered by the sun visor.
  • the sun visor is moved from the retracted position in which it was to a deployed position-in particular to the position fully deployed.
  • the sun visor equipped with at least one photovoltaic sensor can, in this position, produce electrical energy and transmit the latter to a battery of accumulators.
  • the electrical energy stored by the battery can be used, for example to ensure the displacement of the sun visor from the retracted positions to the deployed positions and vice versa, thus making the device energetically completely autonomous. Electrical energy can also be used to power all types of devices requiring power.
  • the sun visor is adapted to be, in the retracted position, placed so that said exposure face of the sun visor can receive solar radiation, so that said solar panel can produce electrical energy in this retracted position.
  • the sun visor can be, in a retracted position - particularly in a fully retracted position - exposed to the sun, so that the photovoltaic cells constantly produce electrical energy, whatever the position of the sun visor, retracted or extended.
  • the solar panel and the sun visor can be flat and be arranged parallel to each other in the retracted position, so that the solar panel and the sun visor can be totally insolated.
  • the sun visor is moved above the solar panel so as to cover at least a portion of the solar thermal panel.
  • the sun visor receives the same amount of radiation regardless of its position, retracted or deployed.
  • the sun visor can be, in the retracted position, arranged horizontally, behind the solar thermal panel, the exposure face facing the sky.
  • the horizontal maintenance of the sun visor can, for example, be achieved by horizontal rails extending horizontally at the rear of the solar thermal panel and adapted to carry the sun visor.
  • a device may comprise vertical rails arranged at the rear of the solar thermal panel and adapted to maintain the sun visor, in the retracted position, vertically at the rear of the sun visor.
  • the sun visor can have at least two fully retracted positions, one horizontal at the rear of the solar panel, in which it can produce electrical energy, and the other vertical at the rear of the solar panel in which the exposure side receives little or no solar radiation.
  • the sun visor can be positioned vertically at the rear of the solar thermal panel when the speed and / or the wind direction reaches (reaches) a predetermined speed and / or direction (s), for which (which) the horizontal position offers too much wind.
  • the heating device may also comprise a switching system for switching the sun visor in the horizontal or vertical retracted position on command of the control automaton, depending for example on the speed and / or the direction of the wind.
  • the sun visor comprises a plurality of photovoltaic cells arranged on the exposure face of the sun visor, thus forming a photovoltaic solar panel.
  • the photovoltaic cells of a photovoltaic solar panel of a device according to the invention produce a direct current, making it possible to supply electrical appliances with direct current.
  • a heating device further comprises an inverter adapted to convert a direct current generated by said photovoltaic solar panel into an alternating current that can be transmitted to an alternating electric network.
  • a sun visor may have various shapes and structures. Its shape and structure determine its retracted position and its deployed positions.
  • the sun visor is formed of a flexible curtain adapted to be wound on itself so as to be housed, in the retracted position, in a storage compartment, and to be unrolled along and above the solar thermal pan in the deployed position.
  • the heating device comprises a self-supporting frame carrying the solar thermal pan
  • the storage compartment is preferably fixed on this self-supporting frame, along one of these peripheral edges.
  • This variant of the invention has several advantages.
  • the storage compartment can protect the curtain when it is not used, for example, at night, during precipitation, during snowfall, hail, etc.
  • the curtain curtain also limits the impact on the aesthetics of the location of the heating device. Its storage is compact.
  • the automatic winding and unwinding of a curtain by an electric motor are common operations, particularly simple and economical to implement. Therefore, the movements of a curtain from the retracted position to one or more deployed positions, and vice versa by winding and unfolding the curtain, can be made easily, by known means, and without complicated assembly.
  • a heating device according to the invention can have various shapes and structures.
  • a heating device comprises a self-supporting frame carrying the solar thermal panel.
  • the chassis being self-supporting, it can be arranged as needed, on the roof of a house, in a garden, on a terrace, etc.
  • the solar thermal pan is mounted inclined on said self-supporting frame at an angle with the vertical between 30 and 60 degrees, including 45 degrees.
  • the solar thermal pan carried inclined by the self-supporting frame forms a plane inclined relative to the vertical.
  • the storage compartment of the curtain forming the regulation sun visor is fixed on the self-supporting frame in the vicinity of the upper part of this inclined plane.
  • the frame of a device according to the invention being self-supporting, it can receive all types of solar panels.
  • a solar panel according to the invention can include all types of solar thermal collectors.
  • each solar thermal panel of the solar thermal pan comprises solar collectors chosen from flat glass planar sensors, unglazed flat collectors, non-glazed perforated plate collectors, vacuum tabular collectors, concentrator collectors. dishes and parabolic reflectors.
  • a device according to the invention comprises a rigid casing carried by the self-supporting frame so that such a heating device can be handled in one piece.
  • a rigid housing protects the elements -conduits supplying and sampling primary fluid, secondary fluid storage tank, control automat, etc.- arranged inside this rigid housing, against the weather.
  • the invention further relates to a device for heating fluid (s) by solar thermal energy -in particular a device for direct heating of a fluid and a device for indirectly heating a fluid by solar thermal energy- characterized in combination by any or some of the features mentioned above or below.
  • FIG. 1 is a diagrammatic view of a device for indirectly heating water by solar thermal energy according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a solar water heating device according to the invention.
  • - Figure 3 is a schematic perspective view of a device solar water heating according to an embodiment of the invention, a regulating sun visor according to an embodiment of the invention is in a deployed position on the solar thermal pan, intermediate between the fully retracted position and the fully deployed position,
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a solar water heating device according to one embodiment of the invention, a regulation sun visor according to a regulation mode of the invention being in position. fully deployed on the solar thermal panel
  • - Figure 5 is a schematic sectional view of a solar water heating device according to an embodiment of the invention, a regulating sun visor according to another embodiment is in fully retracted position
  • FIG. 6 is a diagrammatic sectional view of a solar water heating device according to one embodiment of the invention of which a regulation sun visor according to another embodiment is in an extended position, intermediate between the fully retracted position and the fully deployed position,
  • FIG. 7 is a diagrammatic sectional view of a solar water heating device according to one embodiment of the invention, a regulating sun visor according to another embodiment being in a fully retracted position,
  • FIG. 8 is a diagrammatic sectional view of a solar water heating device according to one embodiment of the invention, a sun visor according to another embodiment being in a fully deployed position,
  • FIG. 9 is a schematic sectional view of the heater of Figure 8, the sun visor is in the fully retracted position at the rear of the solar panel on horizontal rails.
  • An indirect solar thermal water heating device comprises, as shown in Figure 1, a tank 1 for storing and heating water; a pipe, said inlet pipe, arranged between a source of water to be heated and the storage tank 1 so as to allow the supply of this tank 1 water to be heated; and a pipe, said outlet pipe 11, connected to the water storage tank 1 and having an end adapted to be connected to at least one device requiring a heated water supply.
  • the tank 1 for storing and heating water can be a tank, a balloon, a tank, a silo, and generally any container adapted to contain water.
  • This tank can also be composed of several balloons, tanks, tanks, silos, etc.
  • An indirect water heating device also comprises a heat exchanger 2 arranged in the tank 1 and adapted to ensure heat exchange between a primary heat transfer fluid directly heated by solar thermal energy and the water tank 1 of water storage.
  • All types of known heat exchangers adapted to ensure heat exchange between a primary heat transfer fluid and the water of the storage tank 1 can be used in a heating device according to this embodiment of the invention.
  • it may be a coil heat exchanger, a plate heat exchanger, etc.
  • a device also comprises a set of solar thermal panels, said solar thermal panel 3, connected to the heat exchanger 2 by a pipe 12 for supplying primary heat transfer fluid to be heated by this solar thermal panel 3, and by a primary heat transfer fluid distribution pipe 13 heated by this solar thermal panel 3.
  • the solar thermal panel 3 is adapted to heat the primary heat transfer fluid by absorption of solar radiation in heat.
  • the primary heat transfer fluid of the primary circuit may be a liquid fluid or a gaseous fluid.
  • the primary fluid is an aqueous solution comprising a compound of water and antifreeze, such as methanol or ethylene glycol.
  • a compound of water and antifreeze such as methanol or ethylene glycol.
  • a primary circuit according to the invention may also comprise in a known manner a pump adapted to pump the primary heat transfer fluid and circulate it in the primary circuit.
  • a solar panel 3 according to the invention can have various shapes and structures.
  • a solar panel 3 is composed of a plurality of solar thermal collectors. These sensors can be of all types. It may be, for example, glass sensors, vacuum sensors, parabolic concentrator sensors, etc.
  • the solar water heating device comprises a self-supporting frame 5 carrying the solar thermal panel 3.
  • This frame 5 can be made by assembling a set of beams (longitudinal members, ribs, sleepers, uprights, etc.), beams, stiffeners, hoops, frames, rails, plates, etc.
  • the self-supporting frame 5 of a water heating device according to the invention can be installed in a garden, on a terrace, on a roof of a dwelling, in particular on a flat roof, etc.
  • a solar water heating device comprises a rigid casing carried by the self-supporting frame so that the heating device can be handled in one piece.
  • This rigid case device comprises a self-supporting frame 5 with a substantially triangular transverse cross-section.
  • the frame 5 comprises an inclined face 16 adapted to receive the solar panel 3, a base 17 intended to be placed in contact with the ground of the location of implantation of the heating device and a rear face 18 .
  • the inclined face 16, the base 17 and the rear face 18 define an enclosure inside which are housed, the water storage tank 1, the pipe 12 for supplying the primary heat transfer fluid, the delivery pipe 13 primary coolant, the water inlet pipe, the water outlet pipe, and the like.
  • the water intake and water outlet pipes comprise, at one of their end arranged outside the enclosure defined by the faces of the frame, adapted connectors. to receive other conduits.
  • These connectors facilitate the installation of a heating device according to the invention.
  • it is sufficient to connect the inlet of cold water, the building where the device is installed, to the connector of the inlet pipe 10, and the hot water outlet to the connector of pipe 11 of outlet, so that the water heating device according to the invention is operational.
  • a heater is generally arranged such that the solar panel is facing south. Therefore, according to the embodiment of the figures, the rear face 18 of the frame 5 is facing North.
  • a solar water heating device also comprises a movable sun visor 4 for regulating the temperature of the primary coolant of the primary circuit.
  • the movable sun visor 4 is adapted to be able to be moved by at least one position, called the extended position, in which it covers at least a part, called the masked part, of the solar thermal panel 3 so as to prevent direct exposure to the sun. of this part of the solar panel 3, thus limiting the heating of the primary coolant by the solar panel 3, to a position, called the retracted position, in which it allows direct exposure to the sun of a portion of the solar thermal panel 3 whose surface is larger than the surface of the masked part.
  • the sun visor 4 is adapted to be able to be moved between a position, called the fully retracted position, in which it allows a direct exposure to the sun of all of said solar thermal panel and a position, said position totally deployed, in which it covers the entirety of said solar thermal panel, thus preventing the calefaction of the primary heat transfer fluid.
  • the solar thermal panel 3, the primary fluid supply pipe 13 and the primary fluid sampling pipe 13, and the regulation sun visor 4 form a device for direct heating of a fluid according to the invention.
  • this device for direct heating of a fluid according to the invention is integrated in a device for indirectly heating water, for example sanitary water, according to the invention.
  • a device for direct heating of a fluid according to the invention can be used independently of an indirect water heating device according to the invention, that is to say without storage tank of water. water, without water inlet and outlet, and without heat exchanger.
  • a device for direct heating of a fluid according to the invention can be used to heat a pool water.
  • the pool water acts as a heat transfer fluid
  • the supply line is arranged between the pool and the solar thermal panel
  • the sampling line is arranged between the solar thermal panel and the pool.
  • the solar thermal panel is preferably mounted on a self-supporting frame also carrying a sun visor according to one embodiment of the invention.
  • a sun visor 4 can be made by various means.
  • a sun visor consists of a set of opaque blades, made of wood, plastic, glass, etc., mounted on the chassis of a heating device and adapted to be movable, in a deployed position above the solar panel 3 to create shadow areas on the solar panel 3 and thus reduce solar collapse of solar panels 3.
  • the sun visor 4 is a rigid light-opaque panel that can be moved to cover the solar panel 3 in the deployed position.
  • materials can be used to make such a sun visor. These materials are well known to those skilled in the art. For example, they may be fabrics, polymeric materials, wood, glasses, etc.
  • the visor 4 is formed of a flexible curtain adapted to be wound on itself so as to be housed , in the retracted position, in a storage compartment 6 and be unrolled along the thermal solar panel 3 in the deployed position.
  • the winding and unwinding of the curtain on the solar thermal panel 3 may be guided by guiding means.
  • These guide means can be of any known type.
  • the frame 5 comprises lateral slides 22 formed on either side of the solar thermal panel 3. These slides 22 guide the deployment of the curtain on the solar thermal pan 3.
  • this storage compartment 6 is carried by the self-supporting frame 5.
  • the storage compartment 6 extends in a direction, referred to as the longitudinal direction, parallel to an edge of the solar panel 3.
  • the storage compartment 6 comprises a shaft 29 housed inside the storage compartment 6 which extends along the longitudinal direction.
  • This shaft 29 is carried by two bearings and is adapted to be rotated by an electric motor.
  • the coupling between the electric motor and the shaft 29 can be done by any known means, for example by a disengageable gear system.
  • the flexible curtain is fixed at one end to the shaft 29 of the storage compartment 6 so that the rotation of the shaft 29 by the electric motor 30 provides a winding or unwinding of the curtain around the shaft 29, according to the direction of rotation of the shaft.
  • the curtain has, once fully deployed, a shape and dimensions substantially equal to the shape and dimensions of the solar panel 3, so as to fully cover the latter.
  • the sun visor 4 is formed of a flexible curtain adapted to be housed, in the retracted position, along the rear face 18 of the frame 5.
  • the moving the curtain from the retracted position to an extended position is to bring the curtain from the rear of the chassis to the face inclined. This movement can be facilitated by the arrangement of rollers 20 between the rear face 18 and the inclined face 16 on which the curtain can roll.
  • the heating device is provided with a controlled electric motor adapted to ensure a displacement of the sun visor from the retracted position to at least one deployed position and vice versa and a controller 31 adapted to control the start of the electric motor 30 based, in particular, the temperature of the water in said storage tank 1.
  • the controller 31 can be connected to one or more sensors 32, 33, each sensor 32, 33 being adapted to provide the controller 31 with measurements representative of the state of the heating device and / or environmental conditions.
  • the controller 31 also comprises, in known manner, calculation and processing units adapted to determine the necessary motor control as a function of the parameters recorded by the different sensors 32, 33.
  • the sun visor 4 comprises on one face, said exposure face 8, receiving the solar radiation once in the deployed position, at least one cell 23, 24 photovoltaic -notamment a plurality of cells 23, 24 photovoltaic forming a photovoltaic solar panel- connected to a storage battery of electrical energy so that the sun visor 4 can generate electrical energy when is in the deployed position.
  • a sun visor equipped with photovoltaic cells 23 may for example be achieved by a flexcell® curtain marketed by the Swiss company VHF-Technologies SA.
  • a curtain has an extremely light weight, of the order of 4 kg / m 2 , making it perfectly suitable for covering, in the deployed position, a solar thermal panel.
  • its photovoltaic cells 23 are very strong, especially more resistant than crystalline silicon photovoltaic cells consisting of glass layers.
  • Such a sun visor curtain can also be constituted by an Evalon®-Solar synthetic sealing roll marketed by the German company Alwitra.
  • the curtain is a synthetic fabric on which rigid photovoltaic cells 24 have been regularly installed, for example crystalline silicon cell plates consisting of glass layers.
  • the curtain is housed, in the retracted position, along the rear face 18 of the frame 5. The passage of the curtain from the retracted position to an extended position, in particular to the fully deployed position, is facilitated by a roller 28 with flats adapted to carry each photovoltaic cell plate 24 from the rear of the frame 5 to the solar panel 3.
  • This electrical energy accumulated in a battery can be used, for example, to move the sun visor from the retracted position to an extended position and vice versa, thus making the device energetically completely autonomous. None prevents us from using this energy accumulated electrical power to power other electrical devices.
  • a device comprises an inverter adapted to transform a direct current into an alternating current so as to be able to reinject the electricity produced by a photovoltaic panel according to the invention into a public electricity grid or to supply AC powered electrical devices.
  • the displacement of the sun visor from the retracted position to an extended position, from a deployed position to another deployed position, and from an extended position to the retracted position is advantageously controlled by an automaton.
  • This automaton makes it possible to regulate the temperature of the heat transfer fluid of the primary circuit by adapting the surface of the solar thermal panel exposed to the sun to the hot water needs.
  • This automaton can be a programmable automaton. In known manner, it may comprise software means for determining, according to predetermined algorithms and a certain number of parameters, the required position of the sun visor. These parameters can be the temperature of the water in the storage tank, the temperature of the coolant, the outside temperature, the outside wind speed (a too strong wind may require the displacement of the regulation sun visor in the retracted position). , an estimate of the need for hot water for the next hours, etc.
  • a heating device comprises a sun visor equipped with photovoltaic sensors, adapted to be insolated, including when in the retracted position.
  • the device comprises a solar pan plane and a plane visor equipped with photovoltaic sensors, arranged parallel one beside the other in the retracted position, so 'that the pan solar and the sun visor can be totally insolated.
  • the sun visor is adapted to produce electrical energy irrespective of its position, retracted or deployed.
  • the sun visor can be, in the retracted position, arranged horizontally behind the solar thermal panel, the exposure face to the sky.
  • the horizontal retention of the sun visor can, for example, be achieved by horizontal rails 41 extending horizontally at the rear of the solar thermal pan 3 and adapted to carry the sun visor.
  • Such an arrangement allows electric power generation irrespective of the position of the sun visor.
  • the displacement of the sun visor from an extended position to a horizontal retracted position can be obtained by an articulated mechanism, of the sectional door mechanism type, adapted to move the sun visor from a deployed position. in which it covers a portion of the solar thermal pan to a retracted horizontal position.
  • This mechanism can be driven in a known manner by an electric motor.
  • This mechanism may comprise, for example, as shown in FIGS. 8 and 9, inclined rails 43 extending laterally on each side of the solar thermal panel 3 and adapted to guide the sun visor in the deployed position, and rails 41
  • these rails 41 may have a non-zero angle with the horizontal so as to allow better sun exposure of the sun visor when the latter is in the retracted position, 41.
  • the device may comprise vertical rails 40 formed at the rear of the solar thermal panel 3, adapted to receive the sun visor. .
  • Such a device thus comprises two fully retracted positions, one horizontal corresponding to the placement of the sun visor on the horizontal rails 41 and another vertical corresponding to the placement of the sun visor on the vertical rails 40.
  • the articulated mechanism may comprise a system of referral adapted to direct the sun visor in horizontal retracted position on the horizontal rails 41 or eh retracted vertical position on the vertical rails 40.
  • This switching system 44 is advantageously controlled by the control automaton. Maintaining the sun visor on the rails can be achieved by various means, for example by the intermediary of wheels trapped in the rails and adapted to ensure the displacement of the sun visor along the rails.
  • This embodiment can be the subject of many variants.
  • the displacement of the sun visor from a position deployed on the rails 43 inclined to a retracted position on the horizontal rails 41 or on the vertical rails 40 may also, for example, be provided by a rack-and-pinion mechanism with a belt worm gear, etc.
  • a solar water heating device is particularly suitable for heating sanitary water intended for collective or industrial use.
  • a heating device according to the invention may have a solar panel of any size.
  • a solar pan according to the invention may have a surface of 25 m 2, which allows heating of the order of 1300 liters of water per day, and generate 2.5 kWh when the sun visor is in fully deployed position.
  • a water heater according to the invention is preferably self-supporting monoblock, it is particularly easy to associate several devices to each other to allow heating of a larger amount of water.
  • a sun visor according to the invention may be equipped with photovoltaic cells such that the water heating device can be transformed, when the water is sufficiently hot, into an electrical energy production device.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de chauffage d'un fluide par énergie solaire comprenant un pan (3) solaire thermique adapté pour chauffer un fluide par absorption du rayonnement solaire, une conduite (12) d'amenée audit pan (3) solaire, de fluide à chauffer, une conduite (13) de prélèvement de fluide chauffé par ledit pan (3) solaire, caractérisé en ce qu'il comprend un pare- soleil (4) mobile de régulation de la température du fluide adapté pour être placé dans une position déployée, dans laquelle il recouvre une partie dudit pan (3) solaire de manière à limiter la caléfaction du fluide par ledit pan (3) solaire.

Description

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE DE FLUIDE(S) PAR ENERGIE SOLAIRE
THERMIQUE
La présente invention concerne un dispositif de chauffage de fluide(s) -notamment d'eau- par énergie solaire thermique.
Le chauffage d'eau par rayonnement solaire est connu et utilisé pour la production d'eau chaude sanitaire ou d'eau distillée, le chauffage des piscines et des habitations, ainsi que le séchage de céréales. L'énergie solaire présente un certain nombre d'avantages parmi lesquels l'économie, l'abondance du rayonnement solaire et le caractère écologique de cette forme d'énergie. Parmi les différents moyens d'utiliser l'énergie solaire, l'énergie solaire thermique permet de récupérer la chaleur du rayonnement solaire au sein d'un fluide caloporteur, gazeux ou liquide, pour chauffer directement ce fluide, dit fluide primaire, ou indirectement un autre fluide, dit fluide secondaire, par des échanges thermiques entre le fluide primaire et le fluide secondaire.
Les dispositifs connus de chauffage direct d'un fluide par énergie solaire thermique comprennent en général : - un pan solaire thermique comprenant au moins un panneau solaire thermique comprenant au moins un capteur solaire thermique, ledit pan solaire thermique étant adapté pour chauffer par absorption du rayonnement solaire, un fluide circulant dans ce capteur solaire thermique,
- au moins une conduite d'amenée, audit pan solaire, de fluide à chauffer,
- au moins une conduite de distribution de fluide chauffé par ledit pan solaire thermique.
Un tel dispositif peut, par exemple, chauffer un fluide directement utilisé dans une installation, par exemple de l'eau courante, de l'eau d'une installation de chauffage central, de l'eau d'une piscine, etc. Dans ces cas, le fluide chauffé par le dispositif de chauffage direct est de l'eau stockée dans un ballon, un réservoir, une piscine, etc. Dans le cas de la piscine, l'eau est prélevée de la piscine, par exemple par l'intermédiaire d'une pompe ; amenée au pan solaire thermique par une conduite d'amenée ; chauffée par le pan solaire thermique ; et reversée à la piscine par une conduite de distribution.
Un tel dispositif de chauffage direct d'un fluide peut, en variante, être intégré dans un dispositif de chauffage indirect d'un fluide, dit fluide secondaire, distinct du fluide caloporteur, dit fluide primaire, chauffé directement par le dispositif de chauffage direct. Le dispositif de chauffage direct de fluide primaire forme alors un circuit primaire thermique adapté pour chauffer un fluide caloporteur primaire destiné à permettre, par l'intermédiaire d'un échangeur thermique, des échanges thermiques entre ce fluide caloporteur primaire chauffé et le fluide secondaire à chauffer. Tel est par exemple le cas lorsque le fluide secondaire est de l'eau courante ou de l'eau d'une installation de chauffage central pour lesquelles il est préférable d'éviter une circulation de l'eau dans des circuits multiples, pour des raisons d'hygiène et/ou de fiabilité de fonctionnement.
Les dispositifs connus de chauffage indirect de fluide par énergie solaire thermique comprennent en général : - un réservoir de stockage et de chauffage de fluide, dit fluide secondaire,
- au moins une conduite, dite conduite d'entrée, agencée entre une source de fluide secondaire et le réservoir de manière à permettre l'alimentation de ce réservoir en fluide secondaire à chauffer, - au moins une conduite, dite conduite de sortie, reliée audit réservoir de manière à permettre un prélèvement de fluide secondaire chauffé à partir de ce réservoir,
- un dispositif de chauffage direct d'un fluide caloporteur, dit fluide primaire, relié audit réservoir de façon à assurer des échanges thermiques entre le fluide caloporteur primaire chauffé et le fluide secondaire du réservoir. Les capteurs solaires thermiques formant les panneaux solaires sont idéalement agencés sur le toit d'un bâtiment tel qu'une maison d'habitation, orientés vers le sud et inclinés de manière à recevoir le rayonnement le plus intense possible, l'inclinaison dépendant de la latitude de l'habitation. Ces capteurs solaires thermiques sont adaptés pour capter l'énergie solaire et réchauffer le fluide caloporteur jusqu'à des températures pouvant aller de 300C à 1000C selon le type de capteur utilisé.
Un inconvénient récurrent qui frappe les dispositifs de chauffage de fluide(s) par énergie solaire thermique concerne la surchauffe du fluide caloporteur primaire et du fluide secondaire pendant les périodes d'ensoleillement intense.
Pour pallier cet inconvénient, certains dispositifs connus prévoient l'intégration d'un mitigeur thermostatique qui permet de limiter la température du fluide délivré à un dispositif d'utilisation de ce fluide chauffé, tel qu'une douche, un lavabo, un réseau de chauffage, etc. Dans le cas d'une installation de chauffage d'eau sanitaire, un mitigeur thermostatique assure un mélange entre une eau froide prélevée du réseau d'eau et une eau chaude chauffée par les panneaux solaires. La température de l'eau mitigée est contrôlée par un élément thermostatique et comparée à une température de consigne prédéterminée. Si l'eau mélangée n'est pas conforme à la valeur de consigne, un thermostat déplace un piston qui régule les prélèvements d'eau chaude et d'eau froide jusqu'à ce que la température de l'eau soit conforme à la consigne. Cette solution présente un bilan énergétique très défavorable étant donné qu'elle procède à un refroidissement d'une eau chaude préalablement chauffée par le dispositif de chauffage d'eau par énergie solaire.
D'autres dispositifs connus prévoient, éventuellement en combinaison du mitigeur thermostatique, une vidange automatique du fluide des panneaux solaires dès que le fluide caloporteur primaire et/ou secondaire a atteint une valeur de consigne en température prédéterminée. Cette solution, bien qu'elle permette de limiter la surchauffe en période d'ensoleillement intense, présente en réalité des inconvénients relatifs à l'intégrité des panneaux solaires.
En particulier, les capteurs solaires sont souvent constitués de tubes en verres, notamment de tubes en verre à double enveloppe sous vide, à l'intérieur desquels circule un fluide caloporteur. Ces capteurs tabulaires tels que décrits par exemple dans FR-2 429 979, FR-2 319 859 ou US-4 120 285 permettent de créer un effet de serre. Une fois vidangés du fluide caloporteur, ces tubes en verre, toujours exposés au soleil, peuvent atteindre des températures très élevées, de l'ordre de 2500C. Or, le fluide caloporteur ne circulant plus dans les capteurs tabulaires, ces derniers ne peuvent plus décharger la chaleur accumulée vers le fluide caloporteur. Dès lors, il existe un risque important de rupture de tels capteurs. Les niveaux de pression et de température rencontrés sont tels qu'en cas de mauvaise utilisation de l'installation, notamment à la mise en service ou à l'arrêt de la circulation du fluide caloporteur, des chocs thermiques peuvent se produire, susceptibles d'entraîner la rupture des capteurs. Aucune solution satisfaisante n'a jusqu'à ce jour été apportée à ce problème crucial, qui limite depuis plus de 30 ans le développement des capteurs solaires thermiques connus.
L'invention vise à pallier ces inconvénients et à proposer un dispositif de chauffage de fluide(s) par énergie solaire thermique qui préserve l'intégrité des capteurs solaires thermiques, y compris en période d'ensoleillement intense.
L'invention vise également à proposer un dispositif de chauffage de fluide(s) par énergie solaire thermique qui préserve l'intégrité des capteurs solaires, quels que soient les capteurs solaires thermiques utilisés. L'invention vise également à proposer un dispositif de chauffage de fluide(s) par énergie solaire thermique qui contribue à augmenter la durée de vie des capteurs solaires thermiques.
L'invention vise également à proposer un dispositif de chauffage de fluide(s) par énergie solaire thermique dont le fonctionnement et la régulation puissent être automatisés.
L'invention vise également à proposer un dispositif de chauffage de fluide(s) par énergie solaire thermique qui présente un bilan énergétique favorable.
L'invention vise également à proposer un dispositif de chauffage de fluide(s) par énergie solaire thermique qui puisse réguler la température du fluide chauffé délivré à un dispositif alimenté par ce fluide chauffé, sans mitigeur thermostatique.
L'invention vise également à proposer un dispositif de chauffage de fluide(s) par énergie solaire thermique qui puisse être manutentionné. L'invention vise également à proposer un dispositif compact de chauffage de fluide(s).
Pour ce faire, l'invention concerne un dispositif de chauffage de fluide(s) par énergie solaire thermique comprenant :
- un pan solaire thermique comprenant au moins un panneau solaire thermique comprenant au moins un capteur solaire thermique, ledit pan solaire thermique étant adapté pour chauffer un fluide, dit fluide primaire, par absorption du rayonnement solaire,
- au moins une conduite d'amenée, audit pan solaire, de fluide primaire à chauffer, - au moins une conduite de prélèvement de fluide primaire chauffé par ledit pan solaire thermique, caractérisé en ce qu'il comprend un pare-soleil mobile de régulation de la température dudit fluide primaire, ledit pare-soleil mobile étant adapté pour pouvoir être placé dans au moins une position, dite position déployée, dans laquelle il recouvre au moins une partie, dite partie masquée, dudit pan solaire thermique de manière à empêcher une exposition directe au soleil de cette partie masquée, limitant ainsi la caléfaction du fluide primaire par ledit pan solaire.
Un tel dispositif de chauffage de fiuide(s) selon l'invention est désigné dans la suite du texte par « dispositif de chauffage direct d'un fluide ». Avantageusement, un dispositif selon l'invention comprend en outre :
- au moins un réservoir de stockage et de chauffage d'un fluide, dit fluide secondaire, distinct dudit fluide primaire, - au moins une conduite, dite conduite d'entrée, agencée entre une source de fluide secondaire à chauffer et ledit réservoir de fluide secondaire de manière à permettre l'alimentation de ce réservoir en fluide secondaire,
- au moins une conduite, dite conduite de sortie, reliée audit réservoir de fluide secondaire de manière à permettre un prélèvement de fluide secondaire chauffé à partir de ce réservoir,
- un échangeur thermique agencé dans le réservoir de stockage de fluide secondaire et relié auxdites conduites d'amenée et de prélèvement de fluide primaire de manière à pouvoir assurer des échanges thermiques entre ledit fluide primaire et ledit fluide secondaire.
Un tel dispositif de chauffage de fluide(s) selon l'invention est désigné dans la suite du texte par « dispositif de chauffage indirect d'un fluide ». L'expression « un dispositif de chauffage selon l'invention » fait référence aussi bien à un dispositif de chauffage direct d'un fluide primaire selon l'invention et à un dispositif de chauffage indirect d'un fluide secondaire selon l'invention, sauf stipulation contraire explicite.
Un dispositif de chauffage de fluide(s) par énergie solaire selon l'invention comprend un pare-soleil de régulation de la température du fluide primaire circulant dans le pan solaire thermique. Selon l'invention, le pare- soleil de régulation de la température du fluide primaire est adapté pour être placé dans au moins une position déployée dans laquelle il entrave au moins en partie le cheminement des rayons solaires vers le pan solaire. Cette partie entravée est dite partie masquée du pan solaire.
Un « pare-soleil » désigne dans tout Ie texte, un dispositif adapté pour empêcher la propagation des rayons solaires au-delà de ce dispositif, un dispositif qui permet la création de zones d'ombres au-delà de ce dispositif, et un dispositif qui réduit l'insolation au-delà de ce dispositif. Un pare-soleil peut présenter diverses formes et structures. Il peut s'agir d'un écran opaque, d'un ensemble de lames montées sur un bâti, d'un rideau, etc.
Avantageusement et selon l'invention, le pare-soleil de régulation de la température du fluide primaire est adapté pour pouvoir être placé dans au moins une deuxième position, dite position rétractée, dans laquelle il autorise une exposition directe au soleil d'au moins une partie dudit pan solaire de surface plus grande que la surface de ladite partie masquée.
Selon l'invention, lorsque le pare-soleil est dans la position rétractée, la surface du pan solaire directement exposée au soleil est plus grande que la surface du pan solaire directement exposée au soleil lorsque le pare-soleil est dans la position déployée.
Dès lors, à rayonnement solaire constant, un déplacement du pare-soleil d'une position déployée vers une position rétractée conduit à une augmentation de la température du fluide primaire, alors qu'un déplacement du pare-soleil d'une position rétractée vers une position déployée conduit à une diminution de la température du fluide primaire.
Dans le cas d'un dispositif de chauffage indirect d'un fluide secondaire, les déplacements du pare-soleil permettent également de réguler la température du fluide secondaire étant donné que ce dernier est en échange thermique avec le fluide primaire qui circule dans le pan solaire thermique.
Avantageusement et selon l'invention, le pare-soleil mobile de régulation est adapté pour pouvoir être placé :
- dans une position, dite position totalement rétractée, dans laquelle il autorise une exposition directe au soleil de la totalité dudit pan solaire thermique,
- dans une position, dite position totalement déployée, dans laquelle il recouvre l'intégralité dudit pan solaire thermique, empêchant ainsi la caléfaction du fluide primaire. Selon l'invention, dans la position totalement rétractée, le pare-soleil est sans effet sur la caléfaction du fluide primaire par les rayons solaires ; le pan solaire peut recevoir la totalité du rayonnement solaire disponible et assurer ainsi un réchauffement optimal du fluide.
Dans le cas d'un dispositif de chauffage indirect de fluide secondaire, dans la position totalement rétractée du pare-soleil, le fluide primaire peut assurer, par l'intermédiaire de l'échangeur thermique, des échanges thermiques avec le fluide secondaire qui conduisent à un réchauffement optimal de ce dernier.
Dans une position déployée du pare-soleil, seule une partie de la surface du pan solaire est directement exposée au soleil, ce qui limite le réchauffement du fluide caloporteur primaire; le réchauffement du fluide secondaire du réservoir de stockage par le fluide primaire est donc également limité. A rayonnement solaire constant, la température du fluide secondaire, chauffé par un dispositif de chauffage direct selon l'invention, est directement proportionnelle à la surface du pan solaire directement exposée au soleil. Autrement dit, la température du fluide secondaire chauffé par un dispositif selon l'invention est régulée par la position du pare-soleil par rapport au pan solaire.
Un pare-soleil selon l'invention permet, outre une régulation de la température du fluide secondaire et/ou primaire chauffé par un dispositif de chauffage selon l'invention, de préserver l'intégrité des capteurs solaires pendant les périodes d'ensoleillement intense au cours desquelles un dispositif selon l'invention peut être inactivé. En particulier, si le fluide secondaire a atteint une valeur de consigne prédéterminée, un pare-soleil selon l'invention peut recouvrir intégralement le pan solaire et empêcher ainsi un réchauffement excessif des capteurs, ce qui évite les survenues de chocs thermiques, et de surcroît des casses de capteurs.
Cette solution permet de résoudre les problèmes de casse des capteurs solaires thermiques, sans solution depuis plus de 30 ans.
De plus, un pare-soleil selon l'invention peut, si nécessaire, être placé en position totalement déployée au cours de chutes de grêle, de neige, de pluie, pour protéger les capteurs solaires thermiques qu'il recouvre.
Avantageusement, un dispositif selon l'invention comprend un châssis autoporteur portant le pan solaire thermique et le pare-soleil mobile de régulation.
Selon l'invention, le pare-soleil de régulation peut être déplacé entre la position rétractée et une ou plusieurs positions déployées. De préférence, le pare-soleil peut occuper une infinité continue de positions déployées entre la position totalement rétractée dans laquelle il n'entrave pas le cheminement du rayonnement solaire jusqu'au pan solaire, et la position totalement déployée, dans laquelle il recouvre totalement le pan solaire de sorte qu'aucun rayon solaire ne peut atteindre le pan solaire. Avantageusement, un dispositif selon l'invention comprend des moyens de guidage du pare-soleil d'au moins une position rétractée à au moins une position déployée et vice-versa.
Les déplacements du pare-soleil de régulation de la position rétractée à une position déployée et vice versa, ou d'une position déployée à une autre position déployée, peuvent être le résultat d'actions manuelles exercées par un opérateur humain sur le pare-soleil de régulation ou être tributaires de Pactionnement de moyens motorisés.
Ces déplacements, manuels ou motorisés, peuvent être commandés par un automate de commande adapté pour déterminer la surface du pan solaire à exposer directement au soleil pour maintenir la température du fluide secondaire et/ou primaire à une valeur prédéterminée, compte tenu, par exemple de l'ensoleillement ambiant, de la quantité de fluide secondaire ou primaire requise, de la force du vent, de la période de la journée, etc.
De préférence, dans le cas où les déplacements du pare- soleil sont motorisés, l'automate de commande pilote les moyens motorisés de telle sorte que la régulation de la température de fluide secondaire et/ou primaire soit entièrement automatique.
Avantageusement et selon l'invention, un dispositif de chauffage de fluide(s) par énergie solaire thermique comprend : - un moteur électrique commandé adapté pour assurer un déplacement du pare-soleil de la position rétractée à au moins une position déployée et vice-versa,
- un automate de commande adapté pour commander la mise en route du moteur électrique en fonction de la température du fluide à la sortie du pan solaire thermique. Selon une variante de l'invention, et dans le cas d'un dispositif de chauffage indirect d'un fluide secondaire, l'automate de commande est adapté pour commander la mise en route du moteur électrique en fonction de la température du fluide primaire dans l'échangeur thermique, à l'entrée du pan solaire thermique, ou de la température du fluide secondaire dans le réservoir de stockage de fluide secondaire.
L'automate de commande peut être relié à un ou plusieurs capteurs, chaque capteur étant adapté pour fournir à l'automate des mesures représentatives de l'état du dispositif de chauffage et/ou des conditions environnementales. Il peut s'agir par exemple de capteurs de températures du fluide secondaire dans le réservoir de stockage, de capteurs de température du fluide primaire, de capteurs de température de l'air ambiant, de capteurs de luminosité, de capteurs de position du pare-soleil, de capteurs anémométriques, de capteurs de niveaux de fluide secondaire dans le réservoir de stockage, de capteurs hygrométriques, de capteurs barométriques, etc. L'automate peut également comprendre des unités de calcul et de traitement pour déterminer, en fonction des mesures fournies par les capteurs, la position requise du pare-soleil de régulation.
Un pare-soleil d'un dispositif selon l'invention recouvre, dans une position déployée, au moins une partie du pan solaire. Un pare-soleil présente donc dans cette position, une face en regard du pan solaire et une face exposée aux rayonnements du soleil dont le pare-soleil entrave le cheminement.
Avantageusement et selon l'invention, le pare-soleil comprend sur une face, dite face d'exposition, recevant le rayonnement solaire une fois en position déployée, au moins une cellule photovoltaïque reliée à une batterie d'accumulation d'énergie électrique de manière que ledit pare-soleil puisse générer de l'énergie électrique lorsqu'il est en position déployée. Un dispositif de chauffage selon cette variante de l'invention est particulièrement performant car, outre la régulation de la température du fluide obtenue par déplacement d'un pare-soleil mobile, il permet de transformer l'énergie solaire en une autre forme d'énergie, y compris lorsque le pan solaire est partiellement ou totalement recouvert par le pare-soleil.
Dès lors, pendant les périodes d'ensoleillement intense, lorsque le fluide secondaire et/ou primaire a atteint une température de consigne, le pare-soleil est déplacé de la position rétractée dans laquelle il se trouvait vers une position déployée -notamment vers la position totalement déployée-. Le pare-soleil, équipé d'au moins un capteur photovoltaïque peut, dans cette position, produire de l'énergie électrique et transmettre cette dernière à une batterie d'accumulateurs.
L'énergie électrique stockée par la batterie peut être utilisée, par exemple pour assurer le déplacement du pare-soleil des positions rétractées aux positions déployées et vice-versa, rendant ainsi le dispositif énergétiquement totalement autonome. L'énergie électrique peut également être utilisée pour alimenter tous types de dispositifs nécessitant une alimentation électrique.
Selon une variante de l'invention, le pare-soleil est adapté pour pouvoir être, en position rétractée, placé de telle sorte que ladite face d'exposition du pare-soleil puisse recevoir le rayonnement solaire, de manière à ce que ledit pan solaire puisse produire de l'énergie électrique dans cette position rétractée.
Ainsi, selon cette variante, le pare-soleil peut être, dans une position rétractée -notamment dans une position totalement rétractée-, exposé au soleil, de manière à ce que les cellules photovoltaïques produisent constamment de l'énergie électrique, quelle que soit la position du pare-soleil, rétractée ou déployée.
Pour ce faire, le pan solaire et le pare-soleil peuvent être plans et être agencés parallèlement l'un à côté de l'autre en position rétractée, de telle sorte que le pan solaire et le pare-soleil puissent être totalement insolés. Pour atteindre une position déployée, le pare-soleil est déplacé au-dessus du pan solaire de manière à recouvrir au moins une partie du pan solaire thermique. Selon ce mode de réalisation, le pare-soleil reçoit la même quantité de rayonnement quelle que soit sa position, rétractée ou déployée. Selon un autre mode de réalisation de cette variante, le pare-soleil peut être, en position rétractée, agencée à l'horizontale, en arrière du pan solaire thermique, la face d'exposition face au ciel. Le maintien à l'horizontale du pare-soleil peut, par exemple, être réalisé par des rails horizontaux s 'étendant horizontalement à l'arrière du pan solaire thermique et adaptés pour porter le pare-soleil. En combinaison, un dispositif selon l'invention peut comprendre des rails verticaux agencés à l'arrière du pan solaire thermique et adaptés pour maintenir le pare-soleil, en position rétractée, verticalement à l'arrière du pare-soleil. Ainsi, le pare-soleil peut présenter au moins deux positions totalement rétractées, l'une horizontale à l'arrière du pan solaire, dans laquelle il peut produire de l'énergie électrique, et l'autre verticale à l'arrière du pan solaire, dans laquelle la face d'exposition ne reçoit pas ou peu de rayonnement solaire. Selon cette variante, le pare-soleil peut être positionné à la verticale à l'arrière du pan solaire thermique lorsque la vitesse et/ou la direction du vent atteint (atteignent) une vitesse et/ou une direction prédéterminée(s), pour laquelle (lesquelles) la position horizontale offre une prise au vent trop importante. Selon cette variante, le dispositif de chauffage peut également comprendre un système d'aiguillage permettant d'aiguiller le pare-soleil en position rétractée horizontale ou verticale sur commande de l'automate de commande, en fonction par exemple de la vitesse et/ou de la direction du vent. Avantageusement et selon l'invention, le pare-soleil comprend une pluralité de cellules photovoltaïques agencées sur la face d'exposition du pare-soleil, formant ainsi un pan solaire photovoltaïque.
Les cellules photovoltaïques d'un pan solaire photovoltaïque d'un dispositif selon l'invention produisent un courant continu, permettant d'alimenter des appareils électriques à courant continu.
Avantageusement, un dispositif de chauffage selon l'invention comprend en outre un onduleur adapté pour convertir un courant continu généré par ledit pan solaire photovoltaïque en un courant alternatif pouvant être transmis à un réseau électrique alternatif.
En effet, la plupart des appareils électriques de grande consommation sont destinés à être alimentés par un courant alternatif. Dès lors, un tel onduleur, adapté pour transformer un courant continu en un courant alternatif, permet d'utiliser le courant produit par le pan solaire photovoltaïque pour alimenter de tels appareils à courant alternatif et/ou de réinjecter l'électricité produite par ce pan photovoltaïque sur un réseau électrique public. Un pare-soleil selon l'invention peut présenter diverses formes et structures. Sa forme et sa structure déterminent sa position rétractée et ses positions déployées.
Avantageusement, dans une variante conforme à l'invention, le pare-soleil est formé d'un rideau souple adapté pour pouvoir être enroulé sur lui-même de manière à être logé, en position rétractée, dans un compartiment de stockage, et à être déroulé le long et au-dessus du pan solaire thermique en position déployée.
Dans le cas où le dispositif de chauffage comprend un châssis autoporteur portant le pan solaire thermique, le compartiment de stockage est de préférence fixé sur ce châssis autoporteur, le long d'un de ces bords périphériques.
Cette variante de l'invention présente plusieurs avantages.
En particulier, le compartiment de stockage permet de protéger le rideau lorsque celui-ci n'est pas utilisé, par exemple, la nuit, lors de précipitations, au cours de chutes de neige, de grêle, etc. Le rideau enroulé permet également de limiter les impacts sur l'esthétique du lieu d'implantation du dispositif de chauffage. Son rangement est compact. De plus, l'enroulement et le déroulement automatiques d'un rideau par un moteur électrique sont des opérations courantes, particulièrement simples et économiques à mettre en œuvre. Dès lors, les déplacements d'un rideau de la position rétractée vers une ou plusieurs positions déployées, et vice-versa par enroulement et déroulement du rideau, peuvent être réalisés aisément, par des moyens connus, et sans montage compliqué.
Un dispositif de chauffage selon l'invention peut présenter diverses formes et structures.
Selon l'invention, un dispositif de chauffage comprend un châssis autoporteur portant le pan solaire thermique. Le châssis étant autoporteur, il peut être agencé selon les besoins, sur le toit d'une habitation, dans un jardin, sur une terrasse, etc.
Avantageusement et selon l'invention, le pan solaire thermique est monté incliné sur ledit châssis autoporteur en faisant un angle avec la verticale compris entre 30 et 60 degrés, notamment 45 degrés.
Selon cette variante avantageuse de l'invention, le pan solaire thermique porté incliné par le châssis autoporteur forme un plan incliné par rapport à la verticale. De préférence, le compartiment de stockage du rideau formant le pare-soleil de régulation est fixé sur le châssis autoporteur au voisinage de la partie haute de ce plan incliné. Dès lors, le déroulement du rideau d'une position rétractée vers une position déployée est facilité par la gravitation.
De plus, de telles inclinaisons permettent d'optimiser la quantité de rayonnement solaire reçue par le pan solaire.
Le châssis d'un dispositif selon l'invention étant autoporteur, il peut recevoir tous types de panneaux solaires. Un panneau solaire selon l'invention peut comprendre tous types de capteurs solaires thermiques.
Avantageusement et selon l'invention, chaque panneau solaire thermique du pan solaire thermique comprend des capteurs solaires choisis parmi les capteurs plans vitrés, les capteurs plans sans vitrage, les capteurs à plaque perforée sans vitrage, les capteurs tabulaires sous vide, les capteurs à concentrateurs paraboliques et les capteurs à réflecteurs cylindro- paraboliques.
Avantageusement, un dispositif selon l'invention comprend un carter rigide porté par le châssis autoporteur de sorte qu'un tel dispositif de chauffage puisse être manutentionné d'un seul tenant.
En outre, un carter rigide protège les éléments -conduites d'amenée et de prélèvement de fluide primaire, réservoir de stockage de fluide secondaire, automate de commande, etc.- agencés à l'intérieur de ce carter rigide, contre les intempéries.
L'invention concerne en outre un dispositif de chauffage de fluide(s) par énergie solaire thermique -notamment un dispositif de chauffage direct d'un fluide et un dispositif de chauffage indirect d'un fluide par énergie solaire thermique- caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante qui présente à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés ; sur ces dessins :
- la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de chauffage indirect d'eau par énergie solaire thermique selon l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de chauffage d'eau par énergie solaire selon un mode de réalisation de l'invention dont un pare-soleil de régulation selon un mode de réalisation de l'invention est en position totalement rétractée dans un compartiment de stockage, - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de chauffage d'eau par énergie solaire selon un mode de réalisation de l'invention dont un pare-soleil de régulation selon un mode de réalisation de l'invention est dans une position déployée sur le pan solaire thermique, intermédiaire entre la position totalement rétractée et la position totalement déployée,
- la figure 4 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de chauffage d'eau par énergie solaire selon un mode de réalisation de l'invention dont un pare-soleil de régulation selon un mode de régulation de l'invention est en position totalement déployée sur le pan solaire thermique, - la figure 5 est une vue schématique en coupe d'un dispositif de chauffage d'eau par énergie solaire selon un mode de réalisation de l'invention dont un pare-soleil de régulation selon un autre mode de réalisation est en position totalement rétractée,
- la figure 6 est une vue schématique en coupe d'un dispositif de chauffage d'eau par énergie solaire selon un mode de réalisation de l'invention dont un pare-soleil de régulation selon un autre mode de réalisation est dans une position déployée, intermédiaire entre la position totalement rétractée et la position totalement déployée,
- la figure 7 est une vue schématique en coupe d'un dispositif de chauffage d'eau par énergie solaire selon un mode de réalisation de l'invention dont un pare-soleil de régulation selon un autre mode de réalisation est en position totalement rétractée,
- la figure 8 est une vue schématique en coupe d'un dispositif de chauffage d'eau par énergie solaire selon un mode de réalisation de l'invention dont un pare-soleil selon un autre mode de réalisation est dans une position totalement déployée,
- la figure 9 est une vue schématique en coupe du dispositif de chauffage de la figure 8 dont le pare-soleil est en position totalement rétractée à l'arrière du pan solaire sur des rails horizontaux.
Un dispositif de chauffage indirect d'eau par énergie solaire thermique selon l'invention comprend, tel que représenté sur la figure 1, un réservoir 1 de stockage et de chauffage d'eau ; une conduite, dite conduite 10 d'entrée, agencée entre une source d'eau à chauffer et le réservoir 1 de stockage de manière à permettre l'alimentation de ce réservoir 1 en eau à chauffer ; et une conduite, dite conduite 11 de sortie, reliée au réservoir 1 de stockage d'eau et présentant une extrémité adaptée pour être reliée à au moins un dispositif requérant une alimentation en eau chauffée.
Le réservoir 1 de stockage et de chauffage d'eau peut être aussi bien une citerne, un ballon, une cuve, un silo, et de manière générale tout récipient adapté pour contenir de l'eau. Ce réservoir peut également être composé de plusieurs ballons, citernes, cuves, silos, etc.
La présente description fait référence à un dispositif de chauffage d'eau, mais rien n'empêche d'utiliser un dispositif de chauffage selon l'invention pour chauffer tout autre type de fluide, par exemple, un fluide caloporteur destiné à alimenter un dispositif de chauffage central d'une habitation. Un dispositif de chauffage indirect d'eau selon le mode de réalisation des figures comprend également un échangeur 2 thermique agencé dans le réservoir 1 et adapté pour assurer des échanges thermiques entre un fluide caloporteur primaire directement chauffé par énergie solaire thermique et l'eau du réservoir 1 de stockage d'eau. Tous types d'échangeurs thermiques connus adaptés pour assurer des échanges thermiques entre un fluide caloporteur primaire et l'eau du réservoir 1 de stockage peuvent être utilisés dans un dispositif de chauffage selon ce mode de réalisation de l'invention. Par exemple, il peut s'agir d'un échangeur thermique à serpentins, d'un échangeur à plaques, etc. Un dispositif selon l'invention comprend également un ensemble de panneaux solaires thermiques, dit pan 3 solaire thermique, relié à l'échangeur 2 thermique par une conduite 12 d'amenée de fluide caloporteur primaire à chauffer par ce pan 3 solaire thermique, et par une conduite 13 de distribution de fluide caloporteur primaire chauffé par ce pan 3 solaire thermique. Le pan 3 solaire thermique est adapté pour chauffer le fluide caloporteur primaire par une absorption du rayonnement solaire en chaleur.
Le pan 3 solaire thermique, l'échangeur 2 thermique et les conduites 12 d'amenée et 13 de distribution forment un circuit fluidique, dit circuit primaire. Selon l'invention, le fluide caloporteur primaire du circuit primaire peut être un fluide liquide ou un fluide gazeux. Selon un mode de réalisation de l'invention, le fluide primaire est une solution aqueuse comprenant un composé d'eau et d'antigel, tel que le méthanol ou Péthylène glycol. Rien n'empêche d'utiliser néanmoins d'autres types de fluides caloporteurs.
Un circuit primaire selon l'invention peut également comprendre de manière connue une pompe adaptée pour pomper le fluide caloporteur primaire et le faire circuler dans le circuit primaire. Un pan 3 solaire selon l'invention peut présenter diverses formes et structures. Un pan 3 solaire est composé d'une pluralité de capteurs solaires thermiques. Ces capteurs peuvent être de tous types. Il peut s'agir, par exemple, de capteurs vitrés, de capteurs sous vide, de capteurs à concentrateurs paraboliques, etc.
Selon le mode de réalisation des figures, le dispositif de chauffage d'eau par énergie solaire comprend un châssis 5 autoporteur portant le pan 3 solaire thermique. Ce châssis 5 peut être réalisé par assemblage d'un ensemble de poutres (longerons, nervures, traverses, montants, etc.), poutrelles, raidisseurs, arceaux, cadres, lisses, plaques, etc. Le châssis 5 autoporteur d'un dispositif de chauffage d'eau selon l'invention peut être installé dans un jardin, sur une terrasse, sur un toit d'une habitation, notamment sur un toit plat, etc.
Selon le mode de réalisation des figures, un dispositif de chauffage d'eau par énergie solaire comprend un carter rigide porté par le châssis autoporteur de telle sorte que le dispositif de chauffage peut être manutentionné d'un seul tenant. Ce dispositif à carter rigide comprend un châssis 5 autoporteur à section droite transversale sensiblement triangulaire. Ainsi, selon ce mode de réalisation, le châssis 5 comprend une face 16 inclinée adaptée pour recevoir le pan 3 solaire, un socle 17 destiné à être mis en contact avec le sol du lieu d'implantation du dispositif de chauffage et une face 18 arrière. La face 16 inclinée, le socle 17 et la face 18 arrière définissent une enceinte à l'intérieur de laquelle sont logés, le réservoir 1 de stockage d'eau, la conduite 12 d'amenée du fluide caloporteur primaire, la conduite 13 de délivrance du fluide caloporteur primaire, la conduite 10 d'entrée d'eau, la conduite 11 de sortie d'eau, etc. Selon le mode de réalisation des figures, les conduites 10 d'entrée d'eau et 11 de sortie d'eau comprennent à une de leur extrémité agencée à l'extérieur de l'enceinte définie par les faces du châssis 5, des connecteurs adaptés pour recevoir d'autres conduites. Ces connecteurs facilitent l'installation d'un dispositif de chauffage selon l'invention. En particulier, il suffit de relier l'arrivée d'eau froide, du bâtiment où le dispositif est installé, au connecteur de la conduite 10 d'entrée, et la sortie d'eau chaude au connecteur de la conduite 11 de sortie, pour que le dispositif de chauffage d'eau selon l'invention soit opérationnel.
Un dispositif de chauffage est en général agencé de telle manière que le pan 3 solaire soit face au Sud. Dès lors, selon le mode de réalisation des figures, la face 18 arrière du châssis 5 est orientée face au Nord.
Selon l'invention, un dispositif de chauffage d'eau par énergie solaire comprend également un pare-soleil 4 mobile de régulation de la température du fluide caloporteur primaire du circuit primaire.
Le pare-soleil 4 mobile est adapté pour pouvoir être déplacé d'au moins une position, dite position déployée, dans laquelle il recouvre au moins une partie, dite partie masquée, du pan 3 solaire thermique de manière à empêcher une exposition directe au soleil de cette partie du pan 3 solaire, limitant ainsi la caléfaction du fluide caloporteur primaire par le pan 3 solaire, vers une position, dite position rétractée, dans laquelle il autorise une exposition directe au soleil d'une partie du pan 3 solaire thermique dont la surface est plus grande que la surface de la partie masquée.
Selon un mode de réalisation avantageux, le pare-soleil 4 est adapté pour pouvoir être déplacé entre une position, dite position totalement rétractée, dans laquelle il autorise une exposition directe au soleil de Ia totalité dudit pan solaire thermique et une position, dite position totalement déployée, dans laquelle il recouvre l'intégralité dudit pan solaire thermique, empêchant ainsi la caléfaction du fluide caloporteur primaire.
Le pan 3 solaire thermique, les conduites 12 d'amenée du fluide primaire et 13 de prélèvement de fluide primaire, et le pare-soleil 4 de régulation forment un dispositif de chauffage direct d'un fluide selon l'invention.
Avantageusement, ce dispositif de chauffage direct d'un fluide selon l'invention est intégré dans un dispositif de chauffage indirect d'eau, par exemple d'eau sanitaire, selon l'invention.
Dès lors, l'ensemble des variantes décrites relatives au pan 3 solaire thermique, au pare-soleil 4 de régulation, et aux conduites d'amenée et de prélèvement de fluide, d'un dispositif de chauffage indirect d'eau selon l'invention, s'appliquent également à un dispositif de chauffage direct d'un fluide selon l'invention.
Rien n'empêche néanmoins qu'un dispositif de chauffage direct d'un fluide selon l'invention soit utilisé indépendamment d'un dispositif de chauffage indirect d'eau selon l'invention, c'est-à-dire sans réservoir de stockage d'eau, sans conduite d'entrée et de sortie d'eau, et sans échangeur thermique. Par exemple, un dispositif de chauffage direct d'un fluide selon l'invention peut être utilisé pour chauffer une eau de piscine. Dès lors, l'eau de la piscine fait office de fluide caloporteur, la conduite d'amenée est agencée entre la piscine et le pan solaire thermique, et la conduite de prélèvement est agencée entre le pan solaire thermique et la piscine. Le pan solaire thermique est de préférence monté sur un châssis autoporteur portant également un pare-soleil selon un mode de réalisation de l'invention.
Selon l'invention, un pare-soleil 4 peut être réalisé par divers moyens. Selon un mode de réalisation, un pare-soleil est constitué d'un ensemble de lames opaques, en bois, en plastique, en verre, etc., montées sur le châssis d'un dispositif de chauffage et adaptées pour pouvoir être déplacées, dans une position déployée au-dessus du pan 3 solaire pour créer des zones d'ombres sur le pan 3 solaire et réduire ainsi l'insolation des capteurs solaires du pan 3 solaire.
Selon un autre mode de réalisation, le pare-soleil 4 est un panneau rigide opaque à la lumière qui peut être déplacé pour recouvrir le pan 3 solaire en position déployée. Une grande variété de matériaux peut être utilisée pour fabriquer un tel pare-soleil. Ces matériaux sont bien connus de l'homme du métier. Par exemple, il peut s'agir de tissus, de matériaux polymériques, de bois, de verres, etc.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, et tel que représenté sur les figures 2, 3, 4, et 7, le pare-soleil 4 est formé d'un rideau souple adapté pour être enroulé sur lui-même de manière à pouvoir être logé, en position rétractée, dans un compartiment 6 de stockage et être déroulé le long du pan 3 solaire thermique en position déployée. L'enroulement et le déroulement du rideau sur le pan 3 solaire thermique peuvent être guidés par des moyens de guidage. Ces moyens de guidage peuvent être de tous types connus.
Par exemple et tel que représenté sur les figures, le châssis 5 comprend des glissières 22 latérales ménagées de part et d'autre du pan 3 solaire thermique. Ces glissières 22 permettent de guider le déploiement du rideau sur le pan 3 solaire thermique.
De préférence, ce compartiment 6 de stockage est porté par le châssis 5 autoporteur. Selon un mode de réalisation de l'invention tel que représenté schématiquement sur la figure 1, le compartiment 6 de stockage s'étend selon une direction, dite direction longitudinale, parallèle à un bord du pan 3 solaire. Le compartiment 6 de stockage comprend un arbre 29 logé à l'intérieur du compartiment 6 de stockage qui s'étend le long de la direction longitudinale. Cet arbre 29 est porté par deux paliers et est adapté pour être entraîné en rotation par un moteur 30 électrique. L'accouplement entre le moteur 30 électrique et l'arbre 29 peut se faire par tous les moyens connus, par exemple par un système d'engrenages débrayables. Le rideau souple est fixé par une de ses extrémités à l'arbre 29 du compartiment 6 de stockage de telle sorte que la mise en rotation de l'arbre 29 par le moteur 30 électrique procure un enroulement ou un déroulement du rideau autour de l'arbre 29, selon le sens de rotation de l'arbre.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le rideau présente, une fois totalement déployé, une forme et des dimensions sensiblement égales à la forme et aux dimensions du pan 3 solaire, de manière à pouvoir entièrement recouvrir ce dernier.
Selon un autre mode de réalisation, et tel que représenté sur la figure' 5, le pare-soleil 4 est formé d'un rideau souple adapté pour être logé, en position rétractée, le long de la face 18 arrière du châssis 5. Le déplacement du rideau de la position rétractée à une position déployée consiste à amener le rideau de l'arrière du châssis vers la face inclinée. Ce déplacement peut être facilité par l'aménagement de rouleaux 20 entre la face 18 arrière et la face 16 inclinée sur lesquels le rideau peut rouler.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, le dispositif de chauffage est muni d'un moteur 30 électrique commandé adapté pour assurer un déplacement du pare-soleil de la position rétractée à au moins une position déployée et vice-versa et d'un automate 31 de commande adapté pour commander la mise en route du moteur 30 électrique en fonction, notamment, de la température de l'eau dans ledit réservoir 1 de stockage. L'automate 31 de commande peut être relié à un ou plusieurs capteurs 32, 33, chaque capteur 32, 33 étant adapté pour fournir à l'automate 31 des mesures représentatives de l'état du dispositif de chauffage et/ou des conditions environnementales. Il peut s'agir par exemple de capteurs 33 de température de l'eau dans le réservoir 1 de stockage, de capteurs 32 de température du fluide caloporteur du circuit primaire, de capteurs de température de l'air ambiant, de capteurs de luminosité, de capteurs de position du pare-soleil, de capteurs anémométriques, de capteurs de niveaux d'eau dans le réservoir de stockage, de capteurs hygrométriques, de capteurs barométriques, etc.
L'automate 31 de commande comprend également de manière connue des unités de calculs et de traitements adaptées pour déterminer la commande moteur nécessaire en fonction des paramètres relevés par les différents capteurs 32, 33.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, et tel que représenté sur les figures, le pare-soleil 4 comprend sur une face, dite face 8 d'exposition, recevant le rayonnement solaire une fois en position déployée, au moins une cellule 23, 24 photovoltaïque -notamment une pluralité de cellules 23, 24 photovoltaïques formant un pan solaire photovoltaïque- reliée à une batterie d'accumulation d'énergie électrique de manière que le pare-soleil 4 puisse générer de l'énergie électrique lorsqu'il est en position déployée.
Dans le cas où le pare-soleil est un rideau adapté pour être enroulé et déroulé pour passer de la position rétractée à une position déployée, tel que représenté sur les figures 2, 3 et 4, un pare-soleil équipé de cellules 23 photovoltaïques peut par exemple être réalisé par un rideau flexcell® commercialisé par la société suisse VHF-Technologies SA. Un tel rideau a un poids extrêmement léger, de l'ordre de 4 kg/m2, le rendant parfaitement adapté au recouvrement, en position déployée, d'un pan solaire thermique. De plus, ses cellules 23 photovoltaïques sont très résistantes, notamment plus résistantes que les cellules photovoltaïques en silicium cristallin constituées de couches de verres. Un tel rideau pare-soleil peut également être constitué par un rouleau d'étanchéité synthétique Evalon®-Solar commercialisé par la société allemande Alwitra.
Selon un autre mode de réalisation, tel que représenté sur la figure 6, le rideau est une toile synthétique sur laquelle ont été régulièrement installées des cellules 24 photovoltaïques rigides, par exemple des plaques de cellules en silicium cristallin constituées de couches de verres. Selon ce mode de réalisation, le rideau est logé, en position rétractée, le long de la face 18 arrière du châssis 5. Le passage du rideau de la position rétractée à une position déployée, notamment à la position totalement déployée, est facilité par un rouleau 28 à méplats adaptés pour porter chaque plaque de cellule 24 photovoltaïque de l'arrière du châssis 5 vers le pan 3 solaire.
Un pare-soleil équipé de cellules photovoltaïques, souples ou rigides, réparties continûment ou non sur le pare-soleil et ménagées sur la face
8 d'exposition du pare-soleil, peut produire, lorsqu'il est en position déployée, de l'énergie électrique et transmettre cette dernière à une batterie d'accumulateurs, non représentée sur les figures, pour la recharge de cette dernière.
Tous types de batteries peuvent être utilisés et sont bien connus de l'homme du métier.
Cette énergie électrique accumulée dans une batterie peut être utilisée, par exemple, pour assurer le déplacement du pare-soleil de la position rétractée à une position déployée et vice- versa, rendant ainsi le dispositif énergétiquement totalement autonome. Rien n'empêche d'utiliser cette énergie électrique accumulée pour alimenter d'autres dispositifs électriques.
Selon un mode de réalisation avantageux non représenté sur les figures, un dispositif selon l'invention comprend un onduleur adapté pour transformer un courant continu en un courant alternatif de manière à pouvoir réinjecter l'électricité produite par un pan photovoltaïque selon l'invention sur un réseau électrique public ou pour alimenter des dispositifs électriques fonctionnant sur courant alternatif.
Le déplacement du pare-soleil de la position rétractée à une position déployée, d'une position déployée à une autre position déployée, et d'une position déployée à la position rétractée, est avantageusement commandé par un automate. Cet automate permet de réguler la température du fluide caloporteur du circuit primaire en adaptant la surface du pan solaire thermique exposée au soleil aux besoins en eau chaude. Cet automate peut être un automate programmable. De manière connue, il peut comprendre des moyens logiciels pour déterminer, en fonction d'algorithmes prédéterminés et d'un certains nombres de paramètres, la position requise du pare-soleil. Ces paramètres peuvent être la température de l'eau dans le réservoir de stockage, la température du fluide caloporteur, la température extérieure, la vitesse du vent extérieur (un vent trop fort pouvant nécessiter le déplacement du pare-soleil de régulation en position rétractée), une estimation des besoins en eau chaude pour les prochaines heures, etc.
Selon une variante avantageuse de l'invention, un dispositif de chauffage comprend un pare-soleil équipé de capteurs photovoltaïques, adapté pour être insolé, y compris lorsqu'il est en position rétractée. Pour ce faire, selon un mode de réalisation, le dispositif présente un pan solaire plan et un pare-soleil plan équipé de capteurs photovoltaïques, agencés parallèlement l'un à côté de l'autre en position rétractée, de telle sorte' que le pan solaire et le pare-soleil puissent être totalement insolés. Selon ce mode de réalisation, le pare-soleil est adapté pour produire de l'énergie électrique quelle que soit sa position, rétractée ou déployée.
Selon un autre mode de réalisation de cette variante, tel que représenté sur les figures 8 et 9, le pare-soleil peut être, en position rétractée, agencée à l'horizontale, en arrière du pan solaire thermique, la face d'exposition face au ciel. Le maintien à l'horizontale du pare-soleil peut, par exemple, être réalisé par des rails 41 horizontaux s 'étendant horizontalement à l'arrière du pan 3 solaire thermique et adaptés pour porter le pare-soleil. Un tel agencement permet une production d'énergie électrique quelle que soit Ia position du pare- soleil. Selon ce mode de réalisation, le déplacement du pare-soleil d'une position déployée vers une position rétractée horizontale, peut être obtenu par un mécanisme articulé, du type mécanisme de porte sectionnelle, adapté pour déplacé le pare-soleil d'une position déployée dans laquelle il recouvre une partie du pan solaire thermique vers une position rétractée horizontale. Ce mécanisme peut être entraîné, de manière connue, par un moteur électrique. Ce mécanisme peut comprendre, par exemple, tel que représenté sur les figures 8 et 9, des rails 43 inclinés s 'étendant latéralement de chaque côté du pan 3 solaire thermique et adaptés pour guider le pare-soleil en position déployée, et des rails 41 horizontaux soutenus par des poteaux 42. Selon d'autres modes de réalisation, ces rails 41 peuvent présenter un angle non nul avec l'horizontal de manière à permettre une meilleure exposition au soleil du pare-soleil lorsque celui-ci est en position rétractée, sur ces rails 41. En combinaison de ce mode de réalisation, et tel que représenté sur les figures 8 et 9, le dispositif peut comprendre des rails 40 verticaux ménagés à l'arrière du pan 3 solaire thermique, adaptés pour recevoir le pare-soleil. Un tel dispositif comprend ainsi deux positions totalement rétractées, l'une horizontale correspondant au placement du pare-soleil sur les rails 41 horizontaux et une autre verticale correspondant au placement du pare-soleil sur les rails 40 verticaux. Selon ce mode de réalisation, le mécanisme articulé peut comprendre un système 44 d'aiguillage adapté pour aiguiller le pare-soleil en position rétractée horizontale sur les rails 41 horizontaux ou eh position rétractée verticale sur les rails 40 verticaux. Ce système 44 d'aiguillage est avantageusement piloté par l'automate de commande. Le maintien du pare-soleil sur les rails peut être réalisé par différents moyens, par exemple par l'intermédiaire de roulettes emprisonnées dans les rails et adaptées pour assurer le déplacement du pare-soleil le long des rails. Ce mode de réalisation peut faire l'objet de nombreuses variantes.
Le déplacement du pare-soleil d'une position déployée sur • les rails 43 inclinés à une position rétractée sur les rails 41 horizontaux ou sur les rails 40 verticaux peut également, par exemple, être assuré par un mécanisme à crémaillère, à courroie, à vis sans fin, etc.
Un dispositif de chauffage d'eau par énergie solaire selon l'invention est particulièrement adapté au chauffage d'eau sanitaire destinée à un usage collectif ou industriel. Un dispositif de chauffage selon l'invention peut présenter un pan solaire de toutes dimensions. Par exemple, un pan solaire selon l'invention peut présenter une surface de 25m2, ce qui permet de chauffer de l'ordre de 1300 litres d'eau par jour, et de générer 2,5 kWh lorsque le pare-soleil est en position totalement déployée. Un dispositif de chauffage d'eau selon l'invention étant de préférence monobloc autoporteur, il est particulièrement aisé d'associer plusieurs dispositifs les uns aux autres pour permettre le chauffage d'une plus grande quantité d'eau.
Un dispositif de chauffage direct d'un fluide primaire selon l'invention et un dispositif de chauffage indirect d'un fluide secondaire- notamment d'eau- selon l'invention munis d'un pare-soleil de régulation de la température du fluide secondaire et/ou primaire permettent de pallier les inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en permettant notamment de protéger les panneaux solaires thermiques pendant les périodes d'ensoleillement intense au cours desquelles le fluide peut rapidement atteindre une température de consigne et les capteurs peuvent rapidement être en surchauffe. Cela permet d'augmenter la durée de vie des panneaux solaires thermiques en éliminant les risques de chocs thermiques. De plus, un pare-soleil selon l'invention peut être équipé de cellules photovoltaïques de telle sorte que le dispositif de chauffage d'eau peut se transformer, lorsque l'eau est suffisamment chaude, en dispositif de production d'énergie électrique.

Claims

REVENDICATIONS
1/- Dispositif de chauffage de fluide(s) par énergie solaire thermique comprenant :
- un pan (3) solaire thermique comprenant au moins un panneau solaire thermique comprenant au moins un capteur solaire thermique, ledit pan (3) solaire thermique étant adapté pour chauffer un fluide, dit fluide primaire, par absorption du rayonnement solaire,
- au moins une conduite (12) d'amenée, audit pan (3) solaire, de fluide primaire à chauffer, - au moins une conduite (13) de prélèvement de fluide primaire chauffé par ledit pan (3) solaire thermique, caractérisé en ce qu'il comprend un pare-soleil (4) mobile de régulation de la température dudit fluide primaire, ledit pare-soleil (4) mobile étant adapté pour pouvoir être placé dans au moins une position, dite position déployée, dans laquelle il recouvre au moins une partie, dite partie masquée, dudit pan (3) solaire thermique de manière à empêcher une exposition directe au soleil de cette partie masquée, limitant ainsi la caléfaction du fluide primaire par ledit pan (3) solaire.
21- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit pare-soleil de régulation de la température dudit fluide primaire est adapté pour pouvoir être placé dans une position, dite position rétractée, dans laquelle il autorise une exposition directe au soleil d'au moins une partie dudit pan solaire de surface plus grande que la surface de ladite partie masquée.
3/- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de guidage du pare-soleil d'au moins une position rétractée à au moins une position déployée et vice-versa.
Al- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit pare-soleil de régulation est adapté pour pouvoir être placé :
- dans une position, dite position totalement rétractée, dans laquelle il autorise une exposition directe au soleil de la totalité dudit pan solaire thermique, - dans une position, dite position totalement déployée, dans laquelle il recouvre l'intégralité dudit pan solaire thermique, empêchant ainsi la caléfaction du fluide.
5/- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un moteur électrique commandé adapté pour assurer des déplacements du pare-soleil (4) entre ladite position totalement rétractée et ladite position totalement déployée et vice- versa,
- un automate de commande adapté pour commander la mise en route du moteur électrique en fonction de la température dudit fluide primaire.
61- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit pare-soleil (4) comprend sur une face, dite face (8) d'exposition, recevant le rayonnement solaire une fois en position déployée, au moins une cellule (22 ; 23) photovoltaïque reliée à une batterie d'accumulation d'énergie électrique de manière que ledit pare-soleil (4) puisse générer de l'énergie électrique lorsqu'il est en position déployée.
Il- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit pare-soleil (4) comprend une pluralité de cellules (22 ; 23) photovoltaïques agencées sur ladite face (8) d'exposition dudit pare-soleil (4), formant un pan solaire photovoltaïque escamotable.
8/- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un onduleur adapté pour convertir un courant continu généré par ledit pan solaire photovoltaïque en un courant alternatif pouvant être transmis à un réseau électrique alternatif.
91- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit pare-soleil (4) est formé d'un rideau souple adapté pour pouvoir être enroulé sur lui-même de manière à être logé, en position rétractée, dans un compartiment (6) de stockage, et à être déroulé le long et au-dessus du pan (3) solaire thermique en position déployée.
10/- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque panneau solaire thermique dudit pan (3) solaire thermique comprend des capteurs solaires choisis parmi les capteurs plans vitrés, les capteurs plans sans vitrage, les capteurs à plaque perforée sans vitrage, les capteurs tabulaires sous vide, les capteurs à concentrateurs paraboliques et les capteurs à réflecteurs cylindro-paraboliques.
11/- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis (5) autoporteur portant ledit pan (3) solaire thermique et ledit pare-soleil (4) mobile de régulation.
12/- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit pan (3) solaire thermique est monté incliné sur ledit châssis (5) autoporteur en faisant un angle avec la verticale compris entre 30 et 60 degrés.
13/- Dispositif selon les revendications 2 et 7 prises ensemble, caractérisé en ce que ledit pan solaire photovoltaïque escamotable formant ledit pare-soleil est adapté pour pouvoir être, en position rétractée, placé de telle sorte que ladite face d'exposition du pare-soleil puisse recevoir le rayonnement solaire, de manière à ce que ledit pan solaire puisse produire de l'énergie électrique, quelle que soit la position du pare-soleil.
14/- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- un réservoir (1) de stockage et de chauffage d'un fluide, dit fluide secondaire, distinct dudit fluide primaire,
- au moins une conduite, dite conduite (10) d'entrée, agencée entre une source de fluide secondaire à chauffer et ledit réservoir (1) de fluide secondaire de manière à permettre l'alimentation de ce réservoir (1) en fluide secondaire à chauffer,
- au moins une conduite, dite conduite (11) de sortie, reliée audit' réservoir (1) de fluide secondaire de manière à permettre un prélèvement de fluide secondaire chauffée à partir de ce réservoir (1), - un échangeur thermique agencé dans ledit réservoir
(1) de stockage et relié auxdites conduites (12) d'amenée et (13) de prélèvement de fluide primaire, de manière à pouvoir assurer des échanges thermiques entr ledit fluide primaire et ledit fluide secondaire.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103765123A (zh) * 2011-09-05 2014-04-30 原子能及能源替代委员会 带有光导的热能装置
JP5988531B1 (ja) * 2016-02-22 2016-09-07 株式会社辰巳菱機 温水供給システム
CN108086235A (zh) * 2017-12-31 2018-05-29 邢雪梅 一种速冻热风式清雪除冰车及清雪除冰方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101800491A (zh) * 2010-03-15 2010-08-11 三一电气有限责任公司 光伏发电系统及装置
CN102003797A (zh) * 2010-09-14 2011-04-06 浙江大学建筑设计研究院 一种综合利用太阳能加热生活热水和制取饮用净水的装置
IT1402855B1 (it) * 2010-10-28 2013-09-27 Project & Service S A S Protezione di collettori solari con moduli individuali per ogni tubo di assorbimento
FR2967481B1 (fr) * 2010-11-15 2012-12-21 Feng Technologies Fengtech Element de cloture comportant des moyens de chauffage
CN102287937B (zh) * 2011-06-28 2012-11-07 吴国生 遮阳真空管平板集热器
DE102012006007A1 (de) * 2012-03-24 2013-09-26 Vaillant Gmbh Solarkollektorsystem
JP6106267B2 (ja) * 2012-04-30 2017-03-29 ワン、チェン チュアンWANG, Tzeng Chyuan 太陽エネルギーを用いた暖房及び発電装置
CN103185406B (zh) * 2013-03-20 2015-02-18 浙江大学 电辅助加热间接式热水系统中应用的蓄热水箱
ES2418033B1 (es) * 2013-05-29 2014-03-27 Alberto Miguel RETANA PENDÓN Colector solar con sistema de apantallamiento
CN103256738B (zh) * 2013-06-13 2014-11-19 衢州昀睿工业设计有限公司 太阳能热水器的地面水箱系统
CN105737414A (zh) * 2014-12-12 2016-07-06 湘电集团有限公司 一种聚光碟遮阳装置
CN105485945B (zh) * 2016-01-21 2017-07-11 东北大学 一种太阳能光热发电用集光镜镜面防霜装置及方法
ES2692727B2 (es) * 2017-06-01 2020-03-17 Longuetto Antonino Adriano Trimboli Modulo solar de autoabastecimiento
DE102022133358A1 (de) 2022-12-14 2024-06-20 FQ One GmbH Sonnenschutzvorrichtung, Solaranlage und Verfahren zum bedarfsweisen Reduzieren einer auf wenigstens ein Solarmodul einfallenden Sonnenstrahlung

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2363767A1 (fr) * 1976-09-07 1978-03-31 Bosch Gmbh Robert Procede et dispositif pour l'evacuation du surplus de chaleur d'un panneau solaire
DE3019242A1 (de) * 1980-05-20 1982-03-04 Wassilios Dipl.-Ing. Loutsa Bertolis Kollektor-speicher fuer solaranlagen
US4636579A (en) * 1985-03-18 1987-01-13 Energy Conversion Devices, Inc. Retractable power supply
DE10032227A1 (de) * 2000-07-03 2002-01-17 Alfred Krumpe Anordnung zum Schutz und zur Effizienzsteigerung von flächigen Solarkollektoren
DE10063887A1 (de) * 2000-12-21 2002-06-27 Buderus Heiztechnik Gmbh Steuerung einer Solaranlage mit integriertem Hybridkollektor
DE202005002198U1 (de) * 2004-03-08 2005-04-14 Mathieu, Hans Solaranlage
EP1757873A2 (fr) * 2005-08-19 2007-02-28 Hans Mathieu Dispositif de protection d' influences éxtrèmes du temps, en spéciale pour des collecteurs solaires, des lucarnes, des toits de verre et plastique, des serres et autres objets en danger
DE102006042888A1 (de) * 2005-12-06 2007-06-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Vorrichtung und Verfahren zur technischen Nutzung von Sonnenenergie

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2363767A1 (fr) * 1976-09-07 1978-03-31 Bosch Gmbh Robert Procede et dispositif pour l'evacuation du surplus de chaleur d'un panneau solaire
DE3019242A1 (de) * 1980-05-20 1982-03-04 Wassilios Dipl.-Ing. Loutsa Bertolis Kollektor-speicher fuer solaranlagen
US4636579A (en) * 1985-03-18 1987-01-13 Energy Conversion Devices, Inc. Retractable power supply
DE10032227A1 (de) * 2000-07-03 2002-01-17 Alfred Krumpe Anordnung zum Schutz und zur Effizienzsteigerung von flächigen Solarkollektoren
DE10063887A1 (de) * 2000-12-21 2002-06-27 Buderus Heiztechnik Gmbh Steuerung einer Solaranlage mit integriertem Hybridkollektor
DE202005002198U1 (de) * 2004-03-08 2005-04-14 Mathieu, Hans Solaranlage
EP1757873A2 (fr) * 2005-08-19 2007-02-28 Hans Mathieu Dispositif de protection d' influences éxtrèmes du temps, en spéciale pour des collecteurs solaires, des lucarnes, des toits de verre et plastique, des serres et autres objets en danger
DE102006042888A1 (de) * 2005-12-06 2007-06-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Vorrichtung und Verfahren zur technischen Nutzung von Sonnenenergie

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103765123A (zh) * 2011-09-05 2014-04-30 原子能及能源替代委员会 带有光导的热能装置
JP5988531B1 (ja) * 2016-02-22 2016-09-07 株式会社辰巳菱機 温水供給システム
WO2017145216A1 (fr) * 2016-02-22 2017-08-31 株式会社辰巳菱機 Système d'alimentation en eau chaude
CN108086235A (zh) * 2017-12-31 2018-05-29 邢雪梅 一种速冻热风式清雪除冰车及清雪除冰方法

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Publication number Publication date
WO2008129163A3 (fr) 2009-02-12
FR2913101A1 (fr) 2008-08-29
WO2008129163A8 (fr) 2008-12-24

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