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thermique de l'énergie solaire" Collecteur pour installation de conversion thermique de l'énergie solaire.
L'invention a pour objet un collecteur pour installation de conversion thermique de l'énergie solaire destinée à transmettre les calories produites par l'absorption du rayonnement capté à un fluide en circulation et dans laquelle ce fluide, soit directement le fluide à chauffer, soit un fluide primaire
qui cédera en circuit fermé ses calories dans un échangeur au fluide à chauffer, transporte la chaleur obtenue vers au moins un réservoir de stockage de fluide en attente d'utilisation et/ou vers au moins un réservoir de stockage où s'effectue une conversion capable de restituer des calories notamment en cas d'absence prolongée de rayonnement solaire, ledit collecteur comprenant, dans un châssis, une surface absorbante qui est protégée d'un coté par une couche transparente et de l'autre côté par au moins une enceinte où circule le fluide précité.
L'invention a pour but de procurer un collecteur permettant de réduire le coût des installations de conversion et de stockage thermiques de l'énergie solaire en intégrant dans les collecteurs soit le réservoir de stockage de fluide en attente d'utilisation, soit le réservoir de stockage où s'effectue la conversion susdite ou encore ces deux réservoirs, ce qui permet d'obtenir un grand volume de stockage pour un faible encombrement, vu la surface étendue des collecteurs. Cette intégration du ou des réservoirs de stockage dans les collecteurs permet d'éviter, comme cela s'est fait jusqu'à présent, la construction de réservoirs spécifiques séparés qui sont très coûteux ainsi que les canalisations les reliant aux collecteurs.
Grâce à cette intégration, il est également possible de profiter de l'isolation des collecteurs pour isoler le ou les réservoirs, d'où suppression de l'isolation nécessaire aux réservoirs séparés et aux canalisations les reliant aux collecteurs tout en accroissant le rendement thermique des échanges de chaleur dans les collecteurs.
A cet effet, suivant l'invention, le collecteur comprend, agencé dans l'enceinte où circule le fluide, au moins un des deux réservoirs de stockage précités renfermant le fluide en attente d'utilisation et où s'effectue la conversion précitée.
Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le réservoir de stockage est sensiblement parallèle à la surface absorbante précitée et sa superficie est égale à celle de ladite surface absorbante, cette dernière et le
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bante et la face du réservoir tournée vers cette dernière.
L'invention a également pour but d'accroître le rendement des installations précitées en concentrant dans les collecteurs de ces dernières les énergies disponibles, à savoir rayonnement solaire et énergies d'appoint, et en y favorisant les échanges thermiques.
A cet effet, suivant l'invention, les collecteurs comprennent des moyens pour fournir une énergie calorifique d'appoint aux réservoirs de stockage agencés dans lesdits collecteurs.
L'invention a aussi pour but de réduire le coût des collecteurs, d'en faciliter le montage, l'entretien et les réparations.
Suivant l'invention, les constituants du collecteur sont montés sur des éléments de châssis pouvant être accolés, chacun de ces éléments présentant des moyens agencés pour permettre son assemblage, de manière non permanente, à l'élément immédiatement voisin.
Enfin, l'invention a encore pour but de réduire l'encombrement des collecteurs.
Suivant l'invention la surface absorbante du collecteur est accolée à la couche transparente qui la protège, cette surface absorbante étant de préférence du type capable d'absorber, sans réflexion notable, le rayonnement solaire et capable de transmettre rapidement l'énergie absorbée de sa face en contact avec la couche transparente précitée vers sa face opposée à cette dernière.
D'autres détails et particularités de l'invention, ressortiront de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes de réalisation particulières de l'objet de l'invention.
La figure 1 est une vue schématique, en coupe transversale, d'un collecteur plan suivant l'invention, les constituants de ce collecteur étant montés sur des éléments de châssis superposables, un de ces éléments étant constitué par le réservoir de stockage d'un fluide chauffé (accumulateur) en attendant son utilisation. La figure 2 est une vue, analogue à la figure 1, montrant un collecteur suivant l'invention dans lequel sont prévus un réservoir de stockage, à un étage, où s'effectue la conversion précitée et des moyens pour fournir de l'énergie calorifique d'appoint audit réservoir.
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2, montrant un collecteur dont le réservoir de stockage, à deux étages, dans lequel s'effectue la conversion précitée, la surface absorbante du collecteur étant accolée à la couche de matière transplante qui la protège.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
Le collecteur 1 suivant l'invention et représenté aux dessins est destiné à être associé à une installation
de conversion thermique pour la transmission des calories produites par l'absorption du rayonnement solaire capté à un fluide en circulation. Dans les forces de réalisation de collecteur représentées, les calories fournies par l'absorption du rayonnement sont transmises à un fluide caloporteur primaire, circulant en circuit fermé, suivant les floches 2, qui transmet à son tour ses calories au fluide à chauffer.
Le collecteur 1 comprend, dans un châssis 3, une surface absorbante 4 disposée entre une couche de matière transparente 5 qui la protège et une enceinte 6 dans laquelle circule le fluide caloporteur.
Dans l'enceinte 6 du collecteur montré à la figure 1, un réservoir 7 pour le stockage du fluide 8 chauffé par le fluide caloporteur est prévu, ce réservoir 7 est disposé parallèlement à la surface absorbante 4 et s'étend, sur une superficie <EMI ID=5.1>
de ladite surface 4 pour permettre la circulation en circuit fermé du fluide caloporteur qui balaie la totalité des surfaces 9 et 9' des cloisons 10 et 10' du réservoir 7 pour transmettre ses calories au fluide 8, ce réservoir 7 constituant un accumulateur de fluide
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et une sortie de fluide chauffé 12, une isolation 13 étant prévue pour le collecteur. Vu la surface importante des collecteurs d'une installation, le fait de prévoir dans ces collecteurs un réservoir .de stockage du fluide chauffé, même de faible épaisseur, permet de se passer de réservoir de stockage séparé, ou tout au moins de réduire considérablement le volume d'un tel réservoir.
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un collecteur 1, tel qu'illustré à la figure 1, dans lequel le fluide circulant suivant les flèches 2 est directement le fluide
à chauffer, ce dernier pénétrant alors dans l'enceinte 6 afin de circuler tout d'abord entre la surface absorbante 4 et la surface 9 du réservoir 7 et pour être évacue de l'enceinte après avoir circulé entre la surface 9' et la paroi du collecteur opposée à la surface absorbante, le réservoir 7 étant fermé et le fluide 8 qui y est contenu étant chauffé par le balayage du fluide circulant suivant. les flèches 2. Le fluide 8 est alors chauffé par les calories cédées, pendant les heures où le collecteur est soumis au rayonnement solaire, par le fluide circulant suivant les flèches 2, tandis
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rayonnement solaire fait défaut.
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constitué de différents modules superposables. Le nombre et les fonctions de chaque module seront variables et seront déterminés par l'utilisation précise que l'on souhaite faire du collecteur. Les modules étant en outre interchangeables, il sera possible, avec un nombre réduit de modules qui pourront être fabriqués en grande série, de construire des collecteurs de types différents en fonction des besoins propres des utilisateurs et en fonction de l'installa-
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représentés permettant de le réunir au nodule immédiatement voisin d'une manière non permanente, ce qui présente l'avantage d'ouïe part, de permettre un entretien aisé des divers éléments du collecteur et, d'autre part, de réduire le coût des réparations, du fait qu'il suffira de remplacer le module déficient plutôt que l'ensemble du collecteur, comme cela est le cas actuellement.
A titre d'exemple, le collecteur 1 illustré à la figure 1 est constitué de trois modules 14, 15 et 16, le module
14 étant composé d'un élément de châssis supportant la surface absorbante 4 et la couche de matière transparente 5 qui la protège, le module 15 étant composé d'un élément de châssis supportant le réservoir 7 précité et le module 16 étant composé d'un élément de châssis supportant la paroi du collecteur susdite apposée à la surface absorbante 4, paroi sur laquelle est prévue l'isolation 13 dudit collecteur.
La collecteur 1 suivant l'invention et représenté à la figure 2 comprend, ménagé dans le réservoir de stockage 7, où s'effectue une conversion thermochimique, un étage garni d'un corps à structure poreuse 18 contenant un sel ou un mélange de sels connus pour leur réaction chimique réversible, avec élévation de température, en présence notamment d'eau. On sait que de tels sels, tels que chlorure de lithium, de magnésium , etc... peuvent être utilisés, pour stocker des calories, grâce aux réactions chimiques qu'ils sont susceptibles d'engendrer en présence d'un élément réac-
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effets ces sels ont, à volume égal, une densité énergétique de l'ordre de quinze fois plus élevée que celle de l'eau, ce qui a pour conséquence de réduire considérablement le volume du réservoir de stockage si ces sels sont utilisés à la place de l'eau.
Lorsque le collecteur sera soumis au rayonnement solaire, le sel contenu dans le réservoir 7 sera déshydraté sous l'effet du fluide caloporteur circulant dans l'enceinte 6 et
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que les calories dégagées par la réaction chimique pourront être utilisées pour réchauffer le fluide caloporteur.
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sorption de la vapeur d'eau, par le sel, à des températures rela-
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sera avantageusement connectée au réservoir 7, lui-même sous vide,
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températures requises pour les réactions d'hydratation et de déshydratation du sel contenu dans la structure poreuse disposée dans le réservoir 7. Un système de réglage et de blocage des températures, connu en soi et non représenté, sera également avantageusement prévu pour permettre d'obtenir, par le biais de la pompe a vide précitée, le maintien d'une différence constante de température entre une source chaude (température dans le collecteur) et une source froide (telle que l'air ambiant). Des échangeurs de chaleur, associés au réservoir 7 et tels que résistances électriques, conduites de fluide chaud résiduaire, seront également prévus pour fournir, en cas de besoin, une énergie calorifique d'appoint pour
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Le collecteur 1, montré a la figure 2, fonctionne de la manière suivante : le fluide caloporteur circule dans le collecteur 1 suivant un trajet représenté par les flèches 2 et est un fluide primaire circulant en circuit fermé cédant ses calories à un fluide à chauffer contenu dans un réservoir 19 (accumulateur) extérieur au collecteur par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur 20, le fluide caloporteur, qui pénètre dans le collecteur 1. par le conduit 21, viant balayer sur toute sa surface la face 22 de la surface absorbante 4 non exposée au rayonnement du soleil et poursuit ensuite sa course dans un échangeur de chaleur 23 disposé dans le réservoir 7, de manière à disperser au maximum les calories au sein de la structure poreuse 18 contenant
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l'échange calorifique entre la surface absorbante 4 et le fluide caloporteur étant avantageusement favorisé par des chicanes 25 présentées par la face du réservoir 7 tournée vers la surface absor-. bante 4. Lorsque le rayonnement solaire réchauffe, par l'interné* diaire de la surface absorbante 4, le fluide caloporteur, celui-ci
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température 23, la température de la solution de sel contenue dans
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Après une période d'ensoleillement, le sel contenu dans la structure 18 tendra à se déshydrater complètement grâce à l'évacuation continue de vapeur d'eau par une vanne 26 prévue sur un conduit d'évacuation 27 débouchant dans le réservoir 7, cette vanne 26 étant prévue pour se refermer automatiquement quand la désorption s'arrête.
Pour favoriser la déshydratation du sel en cas d'insuffisance de rayonnement solaire, le réservoir 7 est pourvu de moyens destinés à fournir de l'énergie calorifique
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res, tels que gaz chauds.
Quand le sel est déshydraté, le cycle inverse, c'est-à-dire l'hydratation du sel, peut commencer aux moments choisis par l'utilisateur (par exemple la nuit, les jours pauvres en ensoleillement ou encore en saison froide). Par l'ouverture de la vanne 26, de la vapeur d'eau sera introduite dans le réservoir
7 et provoquera par réaction avec le sel une élévation de température. Il suffira alors de faire circuler le fluide caloporteur dans l'échangeur 23 pour récupérer les calories issues de la réaction chimique.
Si le nombre de mètres carrés de collecteurs installés, pourvus d'un système de stockage mettant en oeuvre un sel susdit, est suffisant, il est possible que l'on puisse emmagasiner une énergie suffisante dans les collecteurs pour assurer le chauffage du fluide caloporteur à la saison froide par hydratation du sel, ce dernier étant déshydraté par le fluide caloporteur chauffé par le rayonnement solaire à la saison chaude, cette déshydratation pouvant être complétée par les moyens précités fournissant une énergie calorifique d'appoint.
Pour réduire encore le coût unitaire de chaque mètre carré de collecteur, on peut augmenter le volume du réservoir de stockage 7 et prévoir dans ce dernier, comme montré à la figure 3, deux étages garnis du corps à structure poreuse 18 contenant le sel précité. L'étage supérieur de stockage étant intégré dans des chicanes 25 ménagées dans le réservoir, un espace 31 étant ménagé au sommet de chacune de ces chicanes pour permettre l'évacuation
de la vapeur d'eau, cette évacuation s'effectuant par une conduite
32 reliée au conduit 27.
Chacun des étages précités est avantageusement pourvu de résistances électriques 28 fournissant de l'énergie calorifique d'appoint. Le fonctionnement du collecteur montré à la figure 3 est identique au fonctionnement du collecteur illustré à la figure 2
et décrit ci-dessus. La surface absorbante 4 du collecteur, qui
est de préférence du type capable d'absorber, sans réflexion notable, le rayonnement solaire et capable de transmettre rapidement l'énergie absorbée de sa face exposée au soleil vers sa face tournée vers le réservoir 7, est avantageusement accolée à la couche trans-
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comprise entre la surface 4 et la couche de matière 5 est dépourvue d'air ou sous vide.
On peut penser qu'avec des collecteurs suivant l'invention, il sera possible de réaliser des installations de conversion thermique de l'énergie solaire qui ne seront plus seulement, au point de vue domestique, utilisées pour fournir une énergie d'appoint, mais bien utilisées pour fournir l'apport calorifique principal des installations de chauffage notamment.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre du présent brevet.
On pourrait prévoir au lieu des collecteurs plans, des collecteurs notamment de forme semi-cylindrique ou encore
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Les collecteurs suivant l'invention pourraient être associés à des installations comprenant des moyens de régulation automatique du fonctionnement des collecteurs, à savoir commande des vannes précitées, commande de ventilateurs et pompes de circulation diverses, réglage de débit du fluide caloporteur, etc..., en tenant compte des données de température et des besoins en calories fournies et ce, de manière à assurer une utilisation optimale des collecteurs.
Les collecteurs suivant l'invention peuvent être utilisés, grâce à leur système de stockage, non seulement pour produire des calories mais également peur la production de froid. En effet, il suffit, dans ce cas, de maintenir constant le gradient de température désiré, par exemple une différence de 55[deg.]C entre deux sources chaude et froide, et d'appliquer ce gradient à deux produits de stockage différents dont l'un peut être déshydraté à une température plus basse que l'autre, par exemple 36[deg.]C, par rapport à 58[deg.]C. Si l'on prend les chiffres cités ci-dessus, il est possible de disposer simultanément d'une source chaude à 58[deg.]C pour
<EMI ID=25.1> structure poreuse 18 garnie de sel, ménagés sur les surfaces 9 et
9' du réservoir 7 et agencés pour que le fluide caloporteur puisse échanger des calories avec le réservoir 7 et les réservoirs à structure poreuse.
REVENDICATIONS
1) Collecteur pour installation de conversion thermique de l'énergie solaire destinée à transmettre les calories
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circulation et dans laquelle ce fluide, soit directement le fluide à chauffer, soit un fluide primaire qui cédera en circuit fermé ses calories dans un échangeur au fluide à chauffer, transporte la chaleur obtenue vers au moins un réservoir de stockage de fluide en
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lecteur, qui comprend, dans un châssis, une surface absorbante qui est protégée d'un côté par une couche transparente et de l'autre côté par au moins une enceinte où circule le fluide précité, étant caractérisé en ce qu'il comprend, agencé dans l'enceinte où circule le fluide, au moins un des deux réservoirs de stockage précités renfermant le fluide en attente d'utilisation et où s'effectue la conversion précitée.
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of solar energy "Collector for installation of thermal conversion of solar energy.
The subject of the invention is a collector for a thermal conversion installation of solar energy intended for transmitting the calories produced by the absorption of the radiation captured to a circulating fluid and in which this fluid, either directly the fluid to be heated, or a primary fluid
which will transfer its calories in a closed circuit in an exchanger to the fluid to be heated, transports the heat obtained to at least one fluid storage tank awaiting use and / or to at least one storage tank where a capable conversion takes place to restore calories in particular in the event of prolonged absence of solar radiation, said collector comprising, in a frame, an absorbent surface which is protected on one side by a transparent layer and on the other side by at least one enclosure through which flows the aforementioned fluid.
The object of the invention is to provide a collector making it possible to reduce the cost of thermal conversion and storage installations of solar energy by integrating into the collectors either the fluid storage tank awaiting use, or the storage tank. storage where the above conversion takes place or these two tanks, which makes it possible to obtain a large storage volume for a small footprint, given the large surface area of the collectors. This integration of the storage tank (s) in the collectors makes it possible to avoid, as has been done so far, the construction of separate specific tanks which are very expensive as well as the pipes connecting them to the collectors.
Thanks to this integration, it is also possible to take advantage of the insulation of the collectors to isolate the tank (s), hence removing the insulation necessary for the separate tanks and the pipes connecting them to the collectors while increasing the thermal efficiency of the heat exchange in collectors.
To this end, according to the invention, the collector comprises, arranged in the enclosure where the fluid circulates, at least one of the two aforementioned storage tanks containing the fluid awaiting use and where the above-mentioned conversion takes place.
According to an advantageous embodiment of the invention, the storage tank is substantially parallel to the abovementioned absorbent surface and its surface area is equal to that of said absorbent surface, the latter and the
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bante and the face of the tank facing the latter.
The invention also aims to increase the efficiency of the aforementioned installations by concentrating in the collectors of the latter the available energies, namely solar radiation and auxiliary energies, and by promoting heat exchanges there.
To this end, according to the invention, the collectors comprise means for supplying additional heat energy to the storage tanks arranged in said collectors.
The invention also aims to reduce the cost of collectors, to facilitate assembly, maintenance and repairs.
According to the invention, the components of the collector are mounted on chassis elements that can be joined, each of these elements having means arranged to allow its assembly, in a non-permanent manner, to the immediately adjacent element.
Finally, the invention also aims to reduce the size of the collectors.
According to the invention the absorbent surface of the collector is attached to the transparent layer which protects it, this absorbent surface preferably being of the type capable of absorbing, without notable reflection, the solar radiation and capable of rapidly transmitting the energy absorbed from its face in contact with the aforementioned transparent layer towards its face opposite the latter.
Other details and particularities of the invention will emerge from the description of the drawings appended to this specification and which represent, by way of non-limiting examples, various particular embodiments of the subject of the invention.
Figure 1 is a schematic view, in cross section, of a flat collector according to the invention, the components of this collector being mounted on stackable chassis elements, one of these elements being constituted by the storage tank of a heated fluid (accumulator) while waiting for its use. Figure 2 is a view, similar to Figure 1, showing a collector according to the invention in which are provided a storage tank, on one floor, where the above conversion is carried out and means for supplying heat energy additional to said tank.
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2, showing a collector, the two-stage storage tank in which the above-mentioned conversion takes place, the absorbent surface of the collector being attached to the layer of transplanting material which protects it.
In the different figures, the same reference notations designate identical or analogous elements.
The collector 1 according to the invention and shown in the drawings is intended to be associated with an installation
of thermal conversion for the transmission of calories produced by the absorption of solar radiation captured to a circulating fluid. In the collector embodiment forces shown, the calories provided by the absorption of the radiation are transmitted to a primary heat transfer fluid, circulating in a closed circuit, along the floats 2, which in turn transmits its calories to the fluid to be heated.
The collector 1 comprises, in a chassis 3, an absorbent surface 4 disposed between a layer of transparent material 5 which protects it and an enclosure 6 in which the heat transfer fluid circulates.
In the enclosure 6 of the collector shown in FIG. 1, a reservoir 7 for storing the fluid 8 heated by the heat transfer fluid is provided, this reservoir 7 is arranged parallel to the absorbent surface 4 and extends over an area < EMI ID = 5.1>
of said surface 4 to allow circulation in a closed circuit of the heat transfer fluid which sweeps all of the surfaces 9 and 9 'of the partitions 10 and 10' of the reservoir 7 to transmit its calories to the fluid 8, this reservoir 7 constituting a fluid accumulator
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and a heated fluid outlet 12, insulation 13 being provided for the manifold. Given the large surface area of the collectors of an installation, the fact of providing in these collectors a storage tank for the heated fluid, even of small thickness, makes it possible to do without a separate storage tank, or at least considerably reduce the volume of such a tank.
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a manifold 1, as illustrated in FIG. 1, in which the fluid circulating according to the arrows 2 is directly the fluid
to be heated, the latter then entering the enclosure 6 in order to circulate first of all between the absorbent surface 4 and the surface 9 of the reservoir 7 and to be removed from the enclosure after having circulated between the surface 9 'and the wall of the manifold opposite the absorbent surface, the reservoir 7 being closed and the fluid 8 contained therein being heated by the scanning of the following circulating fluid. the arrows 2. The fluid 8 is then heated by the calories given up, during the hours when the collector is subjected to solar radiation, by the fluid circulating according to the arrows 2, while
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solar radiation is lacking.
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made up of different stackable modules. The number and functions of each module will be variable and will be determined by the precise use to be made of the collector. Since the modules are also interchangeable, it will be possible, with a reduced number of modules that can be mass produced, to build manifolds of different types according to the users' own needs and depending on the installation.
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shown to bring it together with the immediately adjacent nodule in a non-permanent manner, which has the advantage of hearing, allowing easy maintenance of the various elements of the collector and, on the other hand, reducing the cost of repairs , since it will suffice to replace the defective module rather than the entire collector, as is currently the case.
By way of example, the collector 1 illustrated in FIG. 1 consists of three modules 14, 15 and 16, the module
14 being composed of a chassis element supporting the absorbent surface 4 and the transparent material layer 5 which protects it, the module 15 being composed of a chassis element supporting the above-mentioned reservoir 7 and the module 16 being composed of a chassis element supporting the wall of the above-mentioned collector affixed to the absorbent surface 4, wall on which the insulation 13 of said collector is provided.
The collector 1 according to the invention and shown in FIG. 2 comprises, arranged in the storage tank 7, where thermochemical conversion takes place, a stage furnished with a body with a porous structure 18 containing a salt or a mixture of salts known for their reversible chemical reaction, with a rise in temperature, in the presence in particular of water. We know that such salts, such as lithium chloride, magnesium, etc. can be used to store calories, thanks to the chemical reactions which they are capable of generating in the presence of a reactive element.
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effects these salts have, at equal volume, an energy density of the order of fifteen times higher than that of water, which has the consequence of considerably reducing the volume of the storage tank if these salts are used instead some water.
When the collector is subjected to solar radiation, the salt contained in the reservoir 7 will be dehydrated under the effect of the heat transfer fluid circulating in the enclosure 6 and
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that the calories released by the chemical reaction can be used to heat the heat transfer fluid.
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sorption of water vapor, by salt, at relatively low temperatures
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will advantageously be connected to the reservoir 7, itself under vacuum,
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temperatures required for the hydration and dehydration reactions of the salt contained in the porous structure placed in the reservoir 7. A temperature adjustment and blocking system, known per se and not shown, will also advantageously be provided to make it possible to obtain , by means of the aforementioned vacuum pump, maintaining a constant temperature difference between a hot source (temperature in the collector) and a cold source (such as ambient air). Heat exchangers, associated with the reservoir 7 and such as electrical resistances, hot residual fluid pipes, will also be provided to supply, if necessary, additional heat energy for
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The collector 1, shown in FIG. 2, operates in the following manner: the heat transfer fluid circulates in the collector 1 along a path represented by the arrows 2 and is a primary fluid circulating in a closed circuit yielding its calories to a fluid to be heated contained in a reservoir 19 (accumulator) external to the collector by means of a heat exchanger 20, the heat transfer fluid, which penetrates into the collector 1. by the conduit 21, before sweeping over its entire surface the face 22 of the surface absorbent 4 not exposed to sunlight and then continues its course in a heat exchanger 23 disposed in the reservoir 7, so as to disperse the calories as much as possible within the porous structure 18 containing
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the heat exchange between the absorbent surface 4 and the heat transfer fluid being advantageously favored by baffles 25 presented by the face of the reservoir 7 facing the absorbent surface. bante 4. When the solar radiation heats, by the intern * diary of the absorbent surface 4, the heat transfer fluid, this
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temperature 23, the temperature of the salt solution contained in
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After a period of sunshine, the salt contained in the structure 18 will tend to dehydrate completely thanks to the continuous evacuation of water vapor by a valve 26 provided on an evacuation conduit 27 opening into the tank 7, this valve 26 being designed to close automatically when desorption stops.
To promote the dehydration of the salt in the event of insufficient solar radiation, the reservoir 7 is provided with means intended to supply heat energy
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res, such as hot gases.
When the salt is dehydrated, the reverse cycle, that is to say the hydration of the salt, can begin at the times chosen by the user (for example at night, on days with little sunshine or in the cold season). By opening valve 26, water vapor will be introduced into the tank
7 and will cause by reaction with the salt a rise in temperature. It will then suffice to circulate the heat transfer fluid in the exchanger 23 to recover the calories from the chemical reaction.
If the number of square meters of collectors installed, provided with a storage system using the above-mentioned salt, is sufficient, it is possible that sufficient energy can be stored in the collectors to ensure the heating of the coolant to the cold season by hydration of the salt, the latter being dehydrated by the heat transfer fluid heated by solar radiation in the hot season, this dehydration can be supplemented by the aforementioned means providing additional heat energy.
To further reduce the unit cost of each square meter of collector, the volume of the storage tank 7 can be increased and provided in the latter, as shown in FIG. 3, two stages furnished with the body with a porous structure 18 containing the aforementioned salt. The upper storage stage being integrated into baffles 25 formed in the tank, a space 31 being provided at the top of each of these baffles to allow evacuation
water vapor, this evacuation taking place via a pipe
32 connected to conduit 27.
Each of the aforementioned stages is advantageously provided with electrical resistors 28 supplying additional heat energy. The operation of the collector shown in Figure 3 is identical to the operation of the collector shown in Figure 2
and described above. The absorbent surface 4 of the collector, which
is preferably of the type capable of absorbing, without notable reflection, the solar radiation and capable of rapidly transmitting the energy absorbed from its face exposed to the sun towards its face facing the reservoir 7, is advantageously attached to the trans-
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between the surface 4 and the material layer 5 is devoid of air or under vacuum.
It is conceivable that with collectors according to the invention, it will be possible to carry out thermal conversion installations for solar energy which will no longer be, from a domestic point of view, used to supply additional energy, but well used to provide the main calorific intake of heating installations in particular.
It should be understood that the invention is in no way limited to the embodiments described and that many modifications can be made to these without departing from the scope of this patent.
One could provide instead of flat collectors, especially semi-cylindrical collectors or
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The collectors according to the invention could be associated with installations comprising means for automatic regulation of the operation of the collectors, namely control of the aforementioned valves, control of fans and various circulation pumps, adjustment of the flow rate of the heat-transfer fluid, etc. , taking into account the temperature data and the calorie requirements provided, in order to ensure optimal use of the collectors.
The collectors according to the invention can be used, thanks to their storage system, not only for producing calories but also for producing cold. Indeed, it suffices, in this case, to keep constant the desired temperature gradient, for example a difference of 55 [deg.] C between two hot and cold sources, and to apply this gradient to two different storage products including one can be dehydrated at a lower temperature than the other, for example 36 [deg.] C, compared to 58 [deg.] C. If we take the figures cited above, it is possible to simultaneously have a hot spring at 58 [deg.] C for
<EMI ID = 25.1> porous structure 18 filled with salt, formed on the surfaces 9 and
9 ′ of the reservoir 7 and arranged so that the heat transfer fluid can exchange calories with the reservoir 7 and the reservoirs with a porous structure.
CLAIMS
1) Collector for installation of thermal conversion of solar energy intended to transmit calories
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circulation and in which this fluid, either directly the fluid to be heated, or a primary fluid which will yield in a closed circuit its calories in an exchanger to the fluid to be heated, transports the heat obtained towards at least one fluid storage tank in
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reader, which comprises, in a chassis, an absorbent surface which is protected on one side by a transparent layer and on the other side by at least one enclosure where the aforementioned fluid circulates, being characterized in that it comprises, arranged in the enclosure where the fluid circulates, at least one of the two aforementioned storage tanks containing the fluid awaiting use and where the aforementioned conversion takes place.