FR2679019A1 - Solar collector - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un capteur solaire collecteur thermique à circulation d'air ou de tout autre gaz comprenant un échangeur airfluide caloporteur. The present invention relates to a thermal collector solar collector with circulation of air or any other gas comprising a heat transfer air-fluid exchanger.
Le capteur selon l'invention est du type constitué un caisson calorifugé présentant une face ouverte recevant au moins une paroi perméable au rayonnement solaire par exemple en verre.The sensor according to the invention is of the type consisting of a thermally insulated box having an open face receiving at least one wall permeable to solar radiation, for example made of glass.
Dans le caisson est disposé des parois constituant absorbeurs calorifiques et un échangeur de chaleur dans lequel circule un fluide caloporteur qui est chauffé par contact avec l'air ou tout autre gaz soumis au réchauffement solaire dans le caisson.In the box is arranged walls constituting heat absorbers and a heat exchanger in which circulates a heat transfer fluid which is heated by contact with air or any other gas subjected to solar heating in the box.
Dans les capteurs actuellement utilisées, la circulation du fluide caloporteur s'effectue directement dans le corps de l'absorbeur. L'inconvénient majeur de tels capteurs réside dans le fait qu'une partie non négligeable de la chaleur reste inutilisée La chaleur non retenue sty dégage et s'évacue soit à travers le vitrage, soit à travers le caison par convection et par conduction.In the sensors currently used, the circulation of the heat transfer fluid takes place directly in the body of the absorber. The major drawback of such sensors lies in the fact that a non negligible part of the heat remains unused.
Le capteur, objet de l'invention, obvie à cet inconvénient par la circulation de l'air à I'intérieur du caisson et par l'air à travers les absorbeurs.The sensor, object of the invention, obviates this drawback by the circulation of air inside the box and by the air through the absorbers.
Selon une variante de l'invention, les pertes calorifiques par convection et par conduction peuvent également être reduites. La chaleur est ainsi libérée soumis à circulation d'air.According to a variant of the invention, the heat losses by convection and by conduction can also be reduced. The heat is thus released subject to air circulation.
Les caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description, avec référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue en coupe d'une forme simplifiée de
réalisation de l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe d'une autre forme de réalisation
du capteur selon l'invention, - la figure 3 représente une vue en coupe d'un perfectionnement du
capteur selon l'invention, - la figure 4 représente une vue en coupe d'un autre 'perfectinnanent
d'un capteur selon l'invention.The characteristics of the invention will appear on reading the description, with reference to the accompanying drawings in which - Figure 1 shows a sectional view of a simplified form of
embodiment of the invention, - Figure 2 shows a sectional view of another embodiment
of the sensor according to the invention, - Figure 3 shows a sectional view of an improvement of the
sensor according to the invention, - Figure 4 shows a sectional view of another 'perfectinnanent
of a sensor according to the invention.
- la figure 5 représente une vue en coupe d'un autre perfectionnement
d'un capteur selon l'invention.- Figure 5 shows a sectional view of another improvement
of a sensor according to the invention.
- la figure 6 représente une vue en coupe d'une variante de réalisation
du capteur selon l'invention.- Figure 6 shows a sectional view of an alternative embodiment
of the sensor according to the invention.
Tel que représenté aux figuresde 1 à 6, le capteur selon l'invention est constitué par un caisson 4 de préférence de forme parallèlépipèdique rectangle comprenant une face avant ouverte et un fond et quatre côtés, deux longitudinaux et deux transversaux. As shown in Figures 1 to 6, the sensor according to the invention consists of a box 4 preferably of rectangular parallelepiped shape comprising an open front face and a bottom and four sides, two longitudinal and two transverse.
Les parois du caisson tel que défini sont isoles de toute manière conne. The walls of the box as defined are insulated anyway conne.
Il va de soi que le caisson est conçu en un ou des matériaux adaptés en
sorte que les faces externes de ses parois résistent aux intempéries et
que les faces internes de ses parois résistent dans toutes circonstances aux températures maximales qui peuvent y être obtenues.It goes without saying that the box is designed in one or more suitable materials in
so that the outer faces of its walls are weatherproof and
that the internal faces of its walls withstand in all circumstances the maximum temperatures that can be obtained there.
La face ouverte du caisson est formée par une paroi 1 extérieure en un matériau perméable au rayonnement solaire qui peut être par exemple réalisée en verre ou en tout autre matériau adapté. The open face of the box is formed by an outer wall 1 made of a material permeable to solar radiation which can for example be made of glass or any other suitable material.
A l'intérieur du caisson est monté des absorbeurs 2 . Les absorbeurs 2 sera de préférénce sélectif, c'est à dire apte à absorber le rayonnement visible et à retenir une grande partie du rayonnement infra-rouge.Absorbers 2 are mounted inside the box. The absorbers 2 will preferably be selective, that is to say capable of absorbing visible radiation and of retaining a large part of the infrared radiation.
La paroi 13 est une paroi perméable au rayonnement solaire par exemple en verre ou en tout autre matériau plastique ou synthétique adapté.The wall 13 is a wall permeable to solar radiation, for example glass or any other suitable plastic or synthetic material.
La paroi 13 est une petite pièce paroi disposée dans le caisson de manière avant le absorbeur proche du bord supérieur du caisson jointive avec deux cotés longitudinaux et le bord supérieur du caisson. La paroi 13 peut aider circulation d'air facilement et réduire la perte de convection. The wall 13 is a small wall piece placed in the box so as before the absorber near the upper edge of the adjoining box with two longitudinal sides and the upper edge of the box. The wall 13 can assist air circulation easily and reduce loss of convection.
l'échangeur de chaleur 3 est disposé au montage du capteur selon l'inveni- tion derrière les absorbeurs.the heat exchanger 3 is arranged for mounting the sensor according to the invention behind the absorbers.
L'échangeur est monté de menlêre à occuper l'intégralité ~ de la section entre les absorbeurs et le fond du caisson pour constituer un passage obligé du gaz caloporteur.The exchanger is mounted menlêre to occupy the entire ~ of the section between the absorbers and the bottom of the box to form a forced passage of the heat transfer gas.
L'échangeur 3 est constitue par exemple par un serpentin n-i d'aillettes ou tout autre façon adapté, dans lequel circule un liquide caloporteur, par exemple de l'eau ou de l'huile ou tout autre liquide adapté.The exchanger 3 is constituted for example by a coil n-i of flakes or any other suitable way, in which circulates a heat transfer liquid, for example water or oil or any other suitable liquid.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'échangeur peut présenter une entrée ou alimentation en fluide caloporteur 5 à sa base et une sortie 6 en position haute.According to another characteristic of the invention, the exchanger may have an inlet or supply of heat transfer fluid 5 at its base and an outlet 6 in the high position.
Les conduites de entrée 5 et sortie 6 sont en relation avec un réservoir de stockage non reprê6entô. The inlet 5 and outlet 6 pipes are in relation to a storage tank which is not shown.
Entre l'absorbeur et le bord interne inférieur du caisson est un passage 11 de circulation d'air ou de tout autre gaz qui y est contenu.Between the absorber and the lower internal edge of the box is a passage 11 for the circulation of air or any other gas contained therein.
De préférence, le passage 11 est de dimension apte à favoriser une
ciculation suffisante du gaz.Preferably, the passage 11 is of a size capable of promoting a
sufficient gas ciculation.
I1 est de ce fait pcssible de procéder, comne illustrés en fig. 2 - 6, un serpentin 8 dans lequel circule le même fluide caloporteur dans l'échangeur, il est soudé aux surfaces non exposées des absorbeurs. Le serpentin peut constituer une entrée ou alimentation en fluide caloporteur à sa base jointe à la sortie de l'échangeur avec un tube 12 représenté sur la figure 6 et une sortie 10 du serpentin en position haute. It is therefore possible to proceed, as illustrated in FIG. 2 - 6, a coil 8 in which the same heat transfer fluid circulates in the exchanger, it is welded to the unexposed surfaces of the absorbers. The coil can constitute an inlet or supply of coolant at its base joined to the outlet of the exchanger with a tube 12 shown in Figure 6 and an outlet 10 of the coil in the high position.
Dans cette forme d'utilisation, les conduites entrée 5 d'échangeur et sortie 10 du serpentin sont en relation avec un réservoir de stockage non représenté sur le croquis.In this form of use, the inlet 5 exchanger and outlet 10 pipes of the coil are in relation to a storage tank not shown in the sketch.
Dens cette forme d'utilisation, le fluide caloporteur entre d'abord dans l'échangeur chauffé par l'air, ensuit entre dans le serpentin chauffé encore plus par les absorbeurs.In this form of use, the heat transfer fluid first enters the heat exchanger heated by air, then enters the coil heated even more by the absorbers.
Cette forme peut éviter une température des absorbeurs plus élevée. This shape can avoid a higher absorber temperature.
En figure 1, le capteur selon l'invention est représenté les absorbeurs 2 sans serpentin.In FIG. 1, the sensor according to the invention is shown the absorbers 2 without a coil.
En figure 2, le capteur selon l'invention est représenté les absorbeurs 2 avec le serpentin 8.In FIG. 2, the sensor according to the invention is shown the absorbers 2 with the coil 8.
En figure 3, à l'intérieur du caisson, sur la face avant ouverte et parallé- dément à la paroi 1 peut être montée selon une forme de réalisation une deuxième paroi 7 perméable au rayonnement solaire et qui peut être également réalisée par un vitrage en verre ou en matière synthétique ou en tout autre matériau adapté.In FIG. 3, inside the box, on the open front face and parallel to the wall 1 can be mounted according to one embodiment a second wall 7 permeable to solar radiation and which can also be produced by glazing in glass or synthetic material or any other suitable material.
Suivant cette forme de réalisation, les parois 1 et 7 sont séparées par un intervalle ménageant un matelas d'air isolant.According to this embodiment, the walls 1 and 7 are separated by a gap providing an insulating air mattress.
En figure 4 est représenté d'un autre perfectionnement du capteur selon llinuention. In Figure 4 is shown another improvement of the sensor according to llinuention.
Selon le perfectionnement, un dispositif 9 en nid d'abeilles est ajouté. According to the improvement, a honeycomb device 9 is added.
il est fixé contre 1a face intérieure de parol 1 . Il est ajouté pour aider encore plus réduire les pertes par convection et par conduction. it is fixed against the inside face of floor 1. It is added to help further reduce convection and conduction losses.
En figure 5 est représenté d'un plus perfectionnement d'un capteur selon
l'invention. Il utilise plusieurs torves qui utilisé selon l'invention.In Figure 5 is shown a further improvement of a sensor according
the invention. It uses several torves which used according to the invention.
Selon la forme de réralisation du type constitué par un caisson présentant
paroi 1, sur la face intérieure de paroi 1 jointe un dispositif 9 en nid d'abeilles , entre le dispositif 9 et les absorbeurs 2 est le paroi 7
Le dispositif 9 et la paroi 7 sont utilisés ensemble pour atteindre la température haute et réduire les pertes par convection et par conduction.According to the form of realization of the type constituted by a box having
wall 1, on the inside face of wall 1 joined a device 9 in honeycomb, between the device 9 and the absorbers 2 is the wall 7
The device 9 and the wall 7 are used together to reach the high temperature and reduce losses by convection and by conduction.
Le fonctionnement du capteur tel que décrit dans ses formes de réalisation préférentielle non limitatives est le suivant
Le gaz caloporteur en l'espèce de l'air par exemple subit comne repré senté par les flèches un mouvement ascendant dans les intervalles des absorbeurs 2 traversant les absorbeurs 2 pénétrant dans l'écnangeur 3. The operation of the sensor as described in its preferred nonlimiting embodiments is as follows
The heat transfer gas, in this case air, for example, undergoes, as represented by the arrows, an upward movement in the intervals of the absorbers 2 passing through the absorbers 2 penetrating into the stretcher 3.
Les absorbeurs 2 chauffés par l'action du rayonnement solaire chauffent l'air ambiant dans les intervalles des absorbeurs 2 en permettant son ascension et pénétration.The absorbers 2 heated by the action of solar radiation heat the ambient air in the intervals of the absorbers 2 by allowing its ascent and penetration.
L'air chaud s'élève et pénètre dans l'échangeur 3 libére sa chaleur à l'échangeur 3 descend à la base du caisson. Quand l'air traverse le passage 11, la autre fois circulation d'air peut commencer.The hot air rises and enters the exchanger 3 releases its heat to the exchanger 3 descends at the base of the box. When the air passes through the passage 11, the other time air circulation can begin.
La circulation de l'air fonctione automatique sans ventilation selon le principe du thermosiphon.The air circulation works automatically without ventilation according to the thermosyphon principle.
Le fonctionnement de l'air traversant les absorbeurs peut réduire les pertes calorifiques par convection et par conduction.The functioning of the air passing through the absorbers can reduce the heat losses by convection and by conduction.
La circulation du liquide caloporteur est le suivant
Le liquide caloporteur entre dans l'échangeur 3 chauffé par l'air, et ou ensuie entre dans le serpentin 8 chauffé encore par les absorbeurs dans les cas des figures de 2 à 6.The circulation of the heat transfer liquid is as follows
The heat transfer liquid enters the heat exchanger 3 heated by air, and then enters the coil 8 still heated by the absorbers in the cases of Figures 2 to 6.
Quand le liquide caloporteur atteint la température dont nous avons besoin le thermostat provoque alors une pompe non représenté de mise en circulation du liquide caloporteur dans le circuit stockage (ou réseau d'utilisation) et échangeur, la pompe étant alimentée par électricité. When the heat transfer liquid reaches the temperature we need, the thermostat then causes a pump (not shown) to circulate the heat transfer liquid in the storage circuit (or network of use) and exchanger, the pump being supplied by electricity.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9108627A FR2679019A1 (en) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | Solar collector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9108627A FR2679019A1 (en) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | Solar collector |
Publications (1)
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FR2679019A1 true FR2679019A1 (en) | 1993-01-15 |
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Family Applications (1)
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FR9108627A Pending FR2679019A1 (en) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | Solar collector |
Country Status (1)
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