FR2900947A1 - DEVICE FOR CAPTURING RAINWATER AND CALORIES FROM SOLAR RADIATION. - Google Patents
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Abstract
Dispositif de captation d'eaux pluviales et de calories provenant du rayonnement solaire pour à la fois drainer les eaux pluviales et générer de l'eau chaude sanitaire ou de chauffage, capable d'être monté à la base d'un toit ou sur le bord d'un balcon, comprenant un canal ouvert (2) présentant des parois longitudinales et des parois latérales (7, 8), caractérisé par le fait que le canal ouvert (2) présente en section droite un profil étagé comprenant des premier et second étages, qu'une plaque de couverture translucide ou transparente (3) est montée à l'intérieur du canal ouvert (2) au niveau du second étage en étant maintenue par les parois latérales (7, 8) et délimite en partie une chambre étanche (2b), qu'un dispositif échangeur de chaleur (12) à l'intérieur duquel peut circuler un fluide caloporteur est monté à l'intérieur de ladite chambre étanche (2b), et que le premier étage définit au moins en partie une section d'écoulement pour les eaux pluviales.Rainwater harvesting device and calories from solar radiation to both drain rainwater and generate hot water or heat, able to be mounted at the base of a roof or on the edge a balcony, comprising an open channel (2) having longitudinal walls and side walls (7, 8), characterized in that the open channel (2) has in cross-section a stepped profile comprising first and second stages , that a translucent or transparent cover plate (3) is mounted inside the open channel (2) at the second stage being held by the side walls (7, 8) and partially delimits a watertight chamber ( 2b), that a heat exchanger device (12) inside which a heat transfer fluid can circulate is mounted inside said sealed chamber (2b), and that the first stage defines at least in part a section of flow for rainwater the.
Description
11
Dispositif de captation d'eaux pluviales et de calories provenant du rayonnement solaire. Device for capturing rainwater and calories from solar radiation.
La présente invention a pour objet un dispositif de récupération des eaux pluviales et des calories provenant du rayonnement solaire. Ce dispositif de captation est destiné aux bâtiments et est capable d'être monté à la base d'un toit ou sur le bord d'un balcon. On connaît l'importance qu'il y a lieu d'attacher à la maîtrise de l'énergie, notamment dans le bâtiment, pour développer des dispositifs solaires capables de diminuer la facture énergétique. On sait récupérer l'énergie solaire en utilisant des capteurs solaires généralement disposés sur la toiture des bâtiments. A l'intérieur de ces capteurs est mis en mouvement un fluide caloporteur qui peut ensuite être utilisé pour transmettre les calories à l'intérieur des locaux d'habitation, par exemple au moyen de chauffe-eau solaires individuels (parfois appelés CESI) ou de planchers équipés de passages pour le fluide caloporteur (parfois appelés planchers solaire directs ). On connaît des convertisseurs solaires à eau ou à fluide caloporteur, généralement réalisés en matériaux métallique ou composite, comportant une partie inférieure composée d'un coffre, d'un isolant, d'un absorbeur et d'un collecteur et d'une partie supérieure composée d'un panneau translucide ou transparent réalisant ainsi un effet de serre. On connaît également des convertisseurs solaires à fluide caloporteur réalisés en matériaux métalliques et en verre pouvant être utilisés en fonctionnement sous vide, ou encore des convertisseurs solaires hybrides générant à la fois de la chaleur à travers un fluide caloporteur et de l'électricité. Généralement, ces dispositifs convertisseurs ou capteurs solaires utilisés dans les bâtiments, présentent une géométrie plane (assemblages The present invention relates to a rainwater recovery device and calories from solar radiation. This capture device is intended for buildings and is able to be mounted at the base of a roof or on the edge of a balcony. We know the importance that should be attached to the control of energy, especially in the building, to develop solar devices able to reduce the energy bill. We know how to recover solar energy by using solar collectors generally placed on the roof of buildings. Inside these sensors is put in motion a heat transfer fluid which can then be used to transmit the calories inside the living quarters, for example by means of individual solar water heaters (sometimes called CESI) or floors equipped with passages for the coolant (sometimes called direct solar floors). Water or heat transfer fluid solar converters, generally made of metallic or composite materials, comprising a lower part composed of a box, an insulator, an absorber and a collector and an upper part are known. composed of a translucent or transparent panel thus achieving a greenhouse effect. Also known heat transfer fluid solar converters made of metallic materials and glass that can be used in vacuum operation, or hybrid solar converters generating both heat through a heat transfer fluid and electricity. Generally, these devices converters or solar collectors used in buildings, have a flat geometry (assemblies
2 de modules ou de tubes sous vide pour une surface de 2m x lm par exemple) et ne présentent qu'une seule fonctionnalité, la captation de l'énergie solaire. La présente invention a pour objet d'augmenter l'efficacité de captation d'énergie solaire par rapport aux dispositifs utilisés habituellement, d'améliorer ainsi le rendement calorifique de ces dispositifs solaires, et de proposer un produit solaire totalement intégré dans le bâtiment, et disposant d'une double fonction de récupération des eaux de pluies et de captation de l'énergie du rayonnement solaire. 2 modules or vacuum tubes for a surface of 2m x 1m for example) and have only one feature, the capture of solar energy. The object of the present invention is to increase the solar energy uptake efficiency with respect to the devices usually used, thus to improve the heat output of these solar devices, and to propose a solar product totally integrated in the building, and having a dual function of rainwater harvesting and energy capture of solar radiation.
A cet effet, la présente invention prévoit d'utiliser les phénomènes physiques liés à la conversion du rayonnement solaire comme l'absorption et l'effet de serre en utilisant comme structure un dispositif de captation monté sur la base d'un toit d'un bâtiment ou sur le rebord d'un balcon de bâtiment. For this purpose, the present invention provides for the use of the physical phenomena related to the conversion of solar radiation such as absorption and the greenhouse effect by using as a structure a capture device mounted on the base of a roof of a roof. building or on the edge of a building balcony.
La récupération des calories est réalisée à travers un échangeur de chaleur utilisant l'effet de serre, et qui équipe un dispositif de production d'eau chaude sanitaire ou de chauffage. Le dispositif de captation présente ainsi une double fonction, étant capable à la fois de récupérer les eaux de pluies, et de récupérer l'énergie solaire pour la transmettre à un fluide caloporteur qui peut être de l'eau ou un autre fluide. En outre, en fonction du revêtement de l'absorbeur de l'échangeur, il est également possible de générer de l'électricité. Dans un mode de réalisation, le dispositif de captation d'eau pluviales et de calories provenant du rayonnement solaire qui permet à la fois de drainer les eaux pluviales et de générer de l'eau chaude sanitaire ou de chauffage, ou encore de l'électricité, est capable d'être monté à la base d'un toit ou sur le bord d'un balcon et comprend un canal ouvert présentant des parois longitudinales et des parois latérales. The recovery of calories is carried out through a heat exchanger using the greenhouse effect, which equips a device for producing domestic hot water or heating. The capturing device thus has a dual function, being able both to recover the rainwater, and to recover the solar energy to transmit it to a coolant which may be water or another fluid. In addition, depending on the coating of the absorber of the exchanger, it is also possible to generate electricity. In one embodiment, the device for capturing rainwater and calories from solar radiation that allows both to drain the rainwater and generate domestic hot water or heating, or electricity is capable of being mounted at the base of a roof or on the edge of a balcony and includes an open channel having longitudinal walls and side walls.
3 Le canal ouvert présente en section droite un profil étagé comprenant des premier et second étages. Une plaque de couverture translucide ou transparente est montée à l'intérieur du canal ouvert au niveau du second étage en étant maintenue par des parois latérales, et délimite en partie une chambre étanche. Un dispositif échangeur de chaleur à l'intérieur duquel peut circuler un fluide caloporteur est monté à l'intérieur de ladite chambre étanche. Le premier étage définit au moins en partie une section d'écoulement pour les eaux pluviales. Dans un mode de réalisation, la plaque de couverture translucide ou transparente définit avec au moins une paroi longitudinale du second étage la chambre étanche. De préférence, la partie inférieure du second étage du canal ouvert peut définir au moins en partie la chambre étanche. La chambre étanche peut définir, conjointement avec le premier étage du canal ouvert, la section d'écoulement pour les eaux pluviales. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif comprend en outre une paroi inférieure longitudinale prolongeant une paroi de fond du second étage du canal ouvert, ladite paroi inférieure formant en partie le fond de la chambre étanche et délimitant en partie la section d'écoulement pour les eaux pluviales. Avantageusement, la paroi inférieure longitudinale s'étend jusqu'au voisinage d'une paroi longitudinale externe du premier étage du canal ouvert. Dans un autre mode de réalisation, la partie inférieure du second étage du canal ouvert définit entièrement le fond de la chambre étanche. The open channel has in cross-section a stepped profile comprising first and second stages. A translucent or transparent cover plate is mounted within the open channel at the second stage by being held by side walls, and partially delimits a sealed chamber. A heat exchanger device inside which a heat transfer fluid can circulate is mounted inside said sealed chamber. The first stage defines at least in part a flow section for rainwater. In one embodiment, the translucent or transparent cover plate defines with at least one longitudinal wall of the second stage the sealed chamber. Preferably, the lower part of the second stage of the open channel may at least partly define the sealed chamber. The sealed chamber can define, together with the first stage of the open channel, the flow section for rainwater. In a preferred embodiment, the device further comprises a longitudinal bottom wall extending a bottom wall of the second stage of the open channel, said bottom wall partially forming the bottom of the sealed chamber and partially delimiting the flow section for rainwater. Advantageously, the longitudinal bottom wall extends to the vicinity of an outer longitudinal wall of the first stage of the open channel. In another embodiment, the lower portion of the second stage of the open channel completely defines the bottom of the sealed chamber.
4 Dans un autre mode de réalisation, la chambre étanche est rapportée contre une paroi de fond et une paroi longitudinale du second étage du canal ouvert. Le canal ouvert et les parois latérales peuvent être réalisés en matériaux de synthèse (type polymère ou composite), en verre, en métal ou en alliage. Le canal ouvert, sur sa partie concernant la récupération de calories solaires, présente une couverture translucide ou transparente assurant l'effet de serre. Il peut également présenter, dans sa partie inférieure, une lame d'isolation disposée sur au moins une partie de la face interne des parois longitudinales de la partie inférieure du second étage du canal ouvert à l'intérieur de la chambre fermée. Le canal ouvert, sur sa partie concernant l'évacuation des eaux pluviales, peut être enduit sur l'intérieur, d'une couverture ou revêtement réfléchissant de manière à augmenter l'effet de concentration solaire. Le revêtement réfléchissant peut être apposé sur la face interne de la partie libre à l'air d'une paroi longitudinale du premier étage du canal ouvert. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif échangeur de chaleur est constitué d'une plaque métallique, de préférence ondulée, qui fait office d'absorbeur, et d'au moins un tube métallique permettant le passage du fluide caloporteur. L'absorbeur, qui peut prendre différentes inclinaisons suivant la latitude du site d'installation et la géométrie du dispositif permettent d'assurer un effet optimum de concentration du rayonnement solaire avec un haut rendement. De préférence, la plaque métallique ondulée est revêtue sur sa face supérieure d'une peinture noire sélective, d'un revêtement noir réalisé par anodisation, ou d'un revêtement minéral type silicium mono ou polycristallin, absorbant la chaleur de manière optimale et rayonnant dans les grandes longueurs d'onde, maximisant ainsi l'effet de serre. Le ou les tubes métalliques peuvent être soudés sur la face inférieure de la plaque métallique ondulée et fixés sur les parois 5 latérales du canal ouvert. Le profil ondulé permet d'obtenir une plus grande efficacité calorifique par effet de concentration. Un écartement subsiste avantageusement entre la plaque métallique ondulée et la couverture translucide ou transparente, favorisant ainsi l'élévation de température à l'intérieur de la partie capteur solaire. In another embodiment, the sealed chamber is mounted against a bottom wall and a longitudinal wall of the second stage of the open channel. The open channel and the side walls may be made of synthetic materials (polymer or composite type), glass, metal or alloy. The open channel, on its part concerning the recovery of solar calories, has a translucent or transparent coverage ensuring the greenhouse effect. It may also have, in its lower part, an insulation strip disposed on at least a portion of the inner face of the longitudinal walls of the lower part of the second stage of the open channel inside the closed chamber. The open channel, on its part concerning the evacuation of rainwater, can be coated on the inside, with a cover or reflective coating so as to increase the effect of solar concentration. The reflective coating may be affixed to the inner face of the free air portion of a longitudinal wall of the first stage of the open channel. In a preferred embodiment, the heat exchanger device consists of a metal plate, preferably corrugated, which acts as an absorber, and at least one metal tube for the passage of heat transfer fluid. The absorber, which can take different inclinations depending on the latitude of the installation site and the geometry of the device can ensure an optimum effect of solar radiation concentration with high efficiency. Preferably, the corrugated metal plate is coated on its upper face with a selective black paint, with a black coating made by anodizing, or with a mineral coating such as mono or polycrystalline silicon, absorbing heat optimally and radiating in long wavelengths, thus maximizing the greenhouse effect. The metal tube (s) may be welded to the underside of the corrugated metal plate and attached to the side walls of the open channel. The corrugated profile makes it possible to obtain greater heat efficiency by concentration effect. Spacing advantageously remains between the corrugated metal plate and the translucent or transparent cover, thereby promoting the temperature rise inside the solar collector portion.
Dans un autre mode de réalisation, le dispositif échangeur de chaleur est constitué d'au moins une canalisation métallique ou en matière synthétique composite soudée, de section rectangulaire, fixée sur les parois latérales et permettant le passage du liquide caloporteur. De préférence, la ou les canalisations métalliques sont recouvertes d'une peinture noire sélective, d'un revêtement noir réalisé par anodisation, ou d'un revêtement minéral type silicium mono ou polycristallin, les canalisations en matière synthétique composite incorporent des polymères monochromatiques noir, absorbant ainsi la chaleur de manière optimale et rayonnant dans les grandes longueurs d'onde, maximisant ainsi l'effet de serre. Un écartement subsiste entre les canalisations métalliques ou en matière synthétique composite et la couverture translucide ou transparente, favorisant ainsi l'élévation de température à l'intérieur de la partie capteur solaire. In another embodiment, the heat exchanger device consists of at least one metal pipe or welded composite synthetic material, of rectangular section, fixed on the side walls and allowing the passage of heat transfer liquid. Preferably, the metal pipe or conduits are covered with a selective black paint, a black coating made by anodizing, or a mineral coating mono or polycrystalline silicon type, the composite plastic pipes incorporate black monochromatic polymers, thus absorbing heat optimally and radiating at long wavelengths, thus maximizing the greenhouse effect. There is a gap between the metallic or composite plastic pipes and the translucent or transparent cover, thus favoring the rise in temperature inside the solar collector portion.
Dans un mode de réalisation avantageux, les parois latérales peuvent être reliées entres elles par une simple jonction, emboîtée, collée ou soudée qui peut être munie, pour les phénomènes de dilatation, d'un joint d'étanchéité en polymère. In an advantageous embodiment, the side walls can be connected together by a simple junction, nested, glued or welded which can be provided, for expansion phenomena, a polymer gasket.
La chambre fermée étanche peut former une enceinte sous atmosphère contrôlée. Avantageusement, la plaque métallique est revêtue d'au moins un minéral pour convertir le rayonnement en électricité. Le revêtement minéral peut par exemple être du silicium. L'invention sera mieux comprise à l'étude de modes de réalisation particuliers décrits à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ; - les figures 2, 3 et 4 sont des vues de dessus de modules individuels destinés à être assemblés pour former un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ; - la figure 5 est une section selon V-V de la figure 1 montrant la structure interne du dispositif ; et - la figure 6 est une section correspondant à la section de la figure 5 montrant la structure interne d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. Un premier mode de réalisation du dispositif de captation d'eau de pluie et de calories provenant du rayonnement solaire est référencé 1 dans son ensemble sur les figures 1 et 5. Le dispositif 1 comprend un canal ouvert 2, et une plaque de couverture translucide ou transparente 3 de forme générale rectangulaire. Le dispositif 1 est ici représenté monté sur le bord d'un toit 19 de bâtiment, à la manière d'une gouttière classique. Bien entendu, la disposition du dispositif 1 sur le bord d'un toit 19 n'est nullement limitative. Il pourrait également être envisageable de monter le dispositif sur le bord d'un balcon. The closed sealed chamber can form an enclosure under a controlled atmosphere. Advantageously, the metal plate is coated with at least one mineral to convert the radiation into electricity. The mineral coating may for example be silicon. The invention will be better understood from the study of particular embodiments described by way of non-limiting examples and illustrated by the appended drawings, in which: FIG. 1 is a top view of a first embodiment of FIG. a device according to the invention; - Figures 2, 3 and 4 are top views of individual modules to be assembled to form a second embodiment of a device according to the invention; - Figure 5 is a section V-V of Figure 1 showing the internal structure of the device; and - Figure 6 is a section corresponding to the section of Figure 5 showing the internal structure of a third embodiment of a device according to the invention. A first embodiment of the device for collecting rainwater and calories from solar radiation is referenced 1 as a whole in FIGS. 1 and 5. The device 1 comprises an open channel 2, and a translucent cover plate or transparent 3 of rectangular general shape. The device 1 is here shown mounted on the edge of a building roof 19, in the manner of a conventional gutter. Of course, the arrangement of the device 1 on the edge of a roof 19 is in no way limiting. It could also be possible to mount the device on the edge of a balcony.
7 Le canal ouvert 2 comporte sur un de ses deux côtés les plus petits, une paroi latérale plane 7 de section réduite par rapport à la section du canal ouvert 2. Le canal ouvert 2 comporte également sur son côté opposé, une paroi latérale plane 8 de section délimitée en partie par la section du canal ouvert 2. Le canal ouvert 2 peut comporter en différentes sections une ou plusieurs plaques planes transversales (non représentées) de section délimitée en partie par la section du canal ouvert 2, et ce, afin de renforcer la résistance mécanique du dispositif 1, et d'assurer ainsi une bonne rigidité. 7 The open channel 2 has on one of its two smaller sides, a flat side wall 7 of reduced section relative to the section of the open channel 2. The open channel 2 also has on its opposite side, a flat side wall 8 of section delimited in part by the section of the open channel 2. The open channel 2 may comprise in different sections one or more transverse flat plates (not shown) of section delimited in part by the section of the open channel 2, and this, in order to strengthen the mechanical strength of the device 1, and thus ensure good rigidity.
Comme illustré sur la figure 5 représentant la structure interne du dispositif 1, le canal ouvert 2 présente en section droite un profil étagé ouvert vers le haut. Le canal ouvert 2 comprend une paroi de fond 10, une paroi interne 11 longitudinale située du côté du toit 19 de bâtiment et prolongeant sensiblement verticalement vers le haut une extrémité de la paroi de fond 10, et une paroi externe 12 longitudinale prolongeant sensiblement verticalement vers le haut la paroi de fond 10, du côté opposé à la paroi interne 11. La paroi de fond 10 et les parois interne et externe 11 et 12 longitudinales constituent ainsi un premier étage du canal ouvert 2 qui présente en section droite une forme générale en U ouvert vers le haut. Le canal ouvert 2 comprend également une paroi intermédiaire 13, prolongeant sensiblement horizontalement vers l'intérieur en direction du toit 19 de bâtiment l'extrémité libre supérieure de la paroi interne 11 longitudinale, qui est elle-même prolongée verticalement vers le haut par une paroi interne 14 longitudinale supérieure, se raccordant à son extrémité libre sur le toit 19. La paroi intermédiaire 13 et la paroi interne 14 constituent le deuxième étage du canal ouvert 2. Ce deuxième étage présente en section droite un profil général en forme de L. As illustrated in Figure 5 showing the internal structure of the device 1, the open channel 2 has in cross section a stepped profile open upwards. The open channel 2 comprises a bottom wall 10, a longitudinal inner wall 11 situated on the roof side 19 of the building and extending substantially vertically upwardly one end of the bottom wall 10, and a longitudinal outer wall 12 extending substantially vertically towards the bottom wall 10, the side opposite the inner wall 11. The bottom wall 10 and the inner and outer walls 11 and 12 longitudinal thus constitute a first stage of the open channel 2 which has in cross section a general shape in U open up. The open channel 2 also comprises an intermediate wall 13, extending substantially horizontally inwards towards the roof 19 of the building the upper free end of the longitudinal inner wall 11, which is itself extended vertically upwards by a wall The intermediate wall 13 and the inner wall 14 constitute the second stage of the open channel 2. This second stage has in cross section a general profile L-shaped.
8 De manière à délimiter une chambre étanche fermée à l'intérieur du canal ouvert 2, celui-ci comprend également une paroi inférieure 15 longitudinale fixée aux parois latérales 7 et 8 du canal ouvert 2, de manière à prolonger la paroi 13 intermédiaire en direction de la paroi externe 12 longitudinale, et une paroi 16 prolongeant verticalement vers le haut ladite paroi inférieure 15 en étant sensiblement parallèle à la paroi externe 12. La paroi inférieure 15 s'étend donc jusqu'au voisinage de la paroi externe 12 de manière à prolonger la paroi intermédiaire 13 du second étage de façon continue. En d'autres termes, la paroi intermédiaire 13 et la paroi inférieure 15 sont coplanaires. La paroi( inférieure 15 est située au niveau du premier étage du canal ouvert 2, en étant disposée à distance de la paroi de fond 10 dudit canal. Par exemple, la paroi 15 peut être montée de manière que son extrémité inférieure soit située à mi-hauteur du premier étage du canal ouvert 2. Afin de délimiter une chambre étanche fermée à l'intérieur du canal ouvert 2, la plaque de couverture translucide 3 est fixée sur ses bords 17 aux extrémités des parois longitudinales 14 et de la paroi 16, ainsi qu'aux parois latérales 7 et 8. Des baguettes de fixation 18 assurent le maintien de la plaque de couverture 3. Dans ces conditions, les parois 13 à 16 ainsi que la plaque de couverture 3 délimitent une chambre fermée 2b étanche. La paroi intermédiaire 13 et la paroi 15 forment le fond de la chambre étanche 2b. Une lame d'isolation 26 est fixée à l'intérieur du canal, de manière à tapisser le fond et les parois longitudinales 14 et 16 de la chambre 2b. Comme mentionné précédemment, la paroi inférieure 15 longitudinale laisse subsister un espace entre la paroi de fond 10 du 8 so as to delimit a sealed chamber inside the open channel 2, it also comprises a longitudinal bottom wall 15 fixed to the side walls 7 and 8 of the open channel 2, so as to extend the intermediate wall 13 in the direction of the longitudinal outer wall 12, and a wall 16 extending vertically upwardly said lower wall 15 being substantially parallel to the outer wall 12. The lower wall 15 therefore extends to the vicinity of the outer wall 12 so as to extend the intermediate wall 13 of the second stage continuously. In other words, the intermediate wall 13 and the bottom wall 15 are coplanar. The wall (bottom 15) is located at the first stage of the open channel 2, being disposed away from the bottom wall 10 of said channel, for example, the wall 15 can be mounted so that its lower end is located at height of the first stage of the open channel 2. In order to delimit a closed sealed chamber inside the open channel 2, the translucent cover plate 3 is fixed on its edges 17 at the ends of the longitudinal walls 14 and the wall 16, as well as to the side walls 7 and 8. Fastening rods 18 ensure the maintenance of the cover plate 3. Under these conditions, the walls 13 to 16 and the cover plate 3 define a sealed closed chamber 2b. intermediate 13 and the wall 15 form the bottom of the sealed chamber 2b.An isolation blade 26 is fixed inside the channel so as to line the bottom and the longitudinal walls 14 and 16 of the chamber 2b. previously inserted, the longitudinal bottom wall leaves a gap between the bottom wall 10 of the
9 canal et ladite paroi 15. D'une manière analogue, la paroi 16 laisse subsister un espace entre elle et la paroi externe longitudinale 12 du canal ouvert 2 située du côté opposé au toit 19 de bâtiment. En d'autres termes, la chambre étanche 2b s'étend à partir de la paroi 14 du second étage du canal ouvert 2 jusqu'à une partie supérieure du premier étage du canal ouvert 2, en étant décalée par rapport à la paroi de fond 10 et par rapport à la paroi externe longitudinale 12. Ainsi, le cheminement des eaux pluviales s'effectue principalement entre la paroi 16 et la paroi externe 12 du canal ouvert, ainsi qu'entre la paroi 15 et la paroi de fond 10 du canal. La section d'écoulement des eaux pluviales est donc délimitée par les parois 15 et 16 de la chambre étanche 2b, ainsi que par les parois 10 à 12 du premier étage du canal ouvert 2. Dans ce mode de réalisation, les eaux pluviales peuvent s'écouler sur le côté et sous la chambre 2b au niveau du premier étage du canal ouvert 2, la plaque de couverture 3 translucide dirigeant les eaux pluviales vers le premier étage du canal. La section d'écoulement pour les eaux pluviales est donc relativement importante. Un échangeur de chaleur 20 est monté dans la chambre 2b et comprend une plaque métallique ondulée 20a sur la face inférieure de laquelle sont fixés, par exemple par soudage, deux tubes métalliques 21. En variante, il est également envisageable de prévoir un unique tube métallique. Les deux tubes métalliques 21 permettent l'écoulement d'un fluide caloporteur selon les flèches 14 (figure 1) depuis l'une des faces de la paroi 8 vers la paroi 7 avec retour vers la paroi 8, par exemple à travers un coude de retour à 180 non visible sur les figures. Les deux tubes métallique 21 de l'échangeur de chaleur 12 se terminent par deux embouts 23 (figure 1) qui font saillie à l'extérieur du In a similar way, the wall 16 leaves a space between it and the longitudinal outer wall 12 of the open channel 2 located on the opposite side to the roof 19 of the building. In other words, the sealed chamber 2b extends from the wall 14 of the second stage of the open channel 2 to an upper part of the first stage of the open channel 2, being offset with respect to the bottom wall. 10 and with respect to the longitudinal outer wall 12. Thus, the flow of rainwater occurs mainly between the wall 16 and the outer wall 12 of the open channel, and between the wall 15 and the bottom wall 10 of the channel . The flow section of the rainwater is therefore delimited by the walls 15 and 16 of the sealed chamber 2b, as well as by the walls 10 to 12 of the first stage of the open channel 2. In this embodiment, the rainwater can flow on the side and under the chamber 2b at the first stage of the open channel 2, the translucent cover plate 3 directing the rainwater to the first floor of the channel. The flow section for rainwater is therefore relatively important. A heat exchanger 20 is mounted in the chamber 2b and comprises a corrugated metal plate 20a on the underside of which are fixed, for example by welding, two metal tubes 21. Alternatively, it is also conceivable to provide a single metal tube . The two metal tubes 21 allow the flow of a coolant according to the arrows 14 (Figure 1) from one of the faces of the wall 8 to the wall 7 with return to the wall 8, for example through a bend of back to 180 not visible in the figures. The two metal tubes 21 of the heat exchanger 12 are terminated by two end pieces 23 (FIG. 1) which protrude outside the
10 canal 2 et peuvent être raccordés respectivement à un tuyau d'alimentation et d'extraction non représentés sur les figures. Ces tuyaux d'alimentation et d'extraction peuvent être intégrés dans un tuyau de descente des eaux pluviales. Cette option permet une intégration totale du dispositif 1 dans la structure du bâtiment. En variante, on pourrait se contenter d'un seul tube avec des embouts situés des deux côtés du dispositif. Afin d'augmenter le rendement calorifique, un revêtement réfléchissant peut être apposé sur le côté intérieur de la paroi externe 12 du premier étage du canal ouvert 2 (figure 5). Le dispositif de captation 1 illustré sur la figure 1 peut faire l'objet d'un fractionnement sur sa longueur en présentant alors plusieurs modules de captation assemblés les uns aux autres. Des exemples de tels modules référencés la, lb et lc, sont respectivement illustrés sur les figures 2, 3 et 4 sur lesquelles les éléments similaires portent les mêmes références. I1 est ainsi possible de réaliser d'importantes longueurs de captation. La partie du canal ouvert 2 destinée au cheminement des eaux pluviales selon les flèches 24 (figure 1), est délimitée ici par la paroi de fond 10, les parois interne et externe 11 et 12, ainsi que par la paroi inférieure 15 et la paroi 16. Le cheminement des eaux se fait depuis la paroi 7 vers la paroi 8 et la collecte des eaux pluviales est effectuée sur toute la longueur du dispositif référencée 1 ou des différents modules référencés la, lb et l c. 10 channel 2 and can be respectively connected to a supply and extraction pipe not shown in the figures. These supply and extraction pipes can be integrated into a downspout. This option allows total integration of the device 1 in the building structure. Alternatively, one could be satisfied with a single tube with tips located on both sides of the device. In order to increase the heat yield, a reflective coating may be affixed to the inner side of the outer wall 12 of the first stage of the open channel 2 (Figure 5). The capturing device 1 illustrated in FIG. 1 can be fractionated along its length, thereby presenting a plurality of capture modules assembled to one another. Examples of such modules referenced la, lb and lc, are respectively illustrated in Figures 2, 3 and 4 on which the similar elements have the same references. It is thus possible to achieve significant capture lengths. The part of the open channel 2 intended for the rainwater flow according to the arrows 24 (FIG. 1) is delimited here by the bottom wall 10, the inner and outer walls 11 and 12, as well as by the bottom wall 15 and the wall. 16. The flow of water is from the wall 7 to the wall 8 and the rainwater collection is carried out over the entire length of the device referenced 1 or the various modules referenced la, lb and l c.
En d'autres termes, la section de cheminement des eaux pluviales est délimitée par le premier étage du canal ouvert, ainsi que par les parois 15 et 16 délimitant la chambre étanche 2b. Un dispositif de gouttes d'eau 25 peut être collé, soudé ou moulé sur la partie inférieure du premier étage du canal ouvert 2, au niveau de In other words, the rainwater flow section is delimited by the first stage of the open channel, as well as the walls 15 and 16 defining the sealed chamber 2b. A water drop device 25 may be glued, welded or molded on the lower part of the first stage of the open channel 2, at the level of
11 la jonction entre la paroi de fond 10 et la paroi extérieure 12 longitudinale. Des orifices d'aération et d'évacuation (non représentés) peuvent être ménagés à travers la paroi 16, de manière à supporter les éventuelles variations de pression dans la chambre étanche 2b. Ces orifices d'aération et d'évacuation sont situés au-dessus d'un plan horizontal passant par l'extrémité libre supérieure de la paroi externe 12, de manière à éviter l'infiltration d'eau à l'intérieur de la chambre 2b. Le matériau constituant le canal 2 peut être métallique comme celui constituant l'échangeur 12. En variante, le matériau constituant le canal 2 peut être un polymère synthétique ou tout autre matériau approprié à la collecte des eaux pluviales. Il est également envisageable de prévoir une mise sous vide de la chambre 2b. Bien que la description ait été faite en relation avec un exemple de réalisation où l'échangeur de chaleur comprend deux passages aller-retour pour un fluide caloporteur, on pourrait envisager une variante avec un seul passage de fluide caloporteur. On pourrait également envisager un absorbeur constitué d'une plaque métallique plane. La géométrie du profil du canal ouvert 2 n'est aucunement essentielle et d'autres formes que celles illustrées pourraient parfaitement être utilisées. Dans ces conditions, les parois de chambre étanche 2b ne sont pas constituées en partie par les parois 13 et 14, mais sont distinctes de ces parois et en concordance de forme avec elles. 11 the junction between the bottom wall 10 and the outer longitudinal wall 12. Aeration and evacuation orifices (not shown) may be formed through the wall 16, so as to withstand any pressure variations in the sealed chamber 2b. These aeration and evacuation orifices are located above a horizontal plane passing through the upper free end of the outer wall 12, so as to prevent the infiltration of water inside the chamber 2b. . The material constituting the channel 2 may be metallic such as that constituting the exchanger 12. Alternatively, the material constituting the channel 2 may be a synthetic polymer or any other material suitable for rainwater collection. It is also conceivable to provide a vacuum chamber 2b. Although the description has been made in connection with an embodiment where the heat exchanger comprises two round-trip passages for a coolant, one could consider a variant with a single passage of heat transfer fluid. An absorber consisting of a flat metal plate could also be envisaged. The geometry of the profile of the open channel 2 is not essential and other forms than those illustrated could be perfectly used. Under these conditions, the sealed chamber walls 2b are not constituted in part by the walls 13 and 14, but are distinct from these walls and in conformance with each other.
Le troisième mode de réalisation du dispositif de captation, illustré sur la figure 6, diffère des modes de réalisation des figures précédentes en ce que la paroi 16 prolonge la paroi interne 11 du premier étage du canal ouvert 2, de manière à être sensiblement parallèle à la paroi externe 12 dudit premier étage. The third embodiment of the capture device, illustrated in FIG. 6, differs from the embodiments of the preceding figures in that the wall 16 extends the inner wall 11 of the first stage of the open channel 2, so as to be substantially parallel to the outer wall 12 of said first stage.
12 Ainsi, la chambre étanche 2b est située entièrement au niveau du second étage du canal ouvert 2. En d'autres termes, la paroi intermédiaire 13 définit entièrement le fond de la chambre étanche 2b. Dans ces conditions, la section d'écoulement pour les eaux pluviales est délimitée par les parois interne et externe 11 et 12 ainsi que par la paroi de fond 10. Le dispositif 1 est ici dépourvu de paroi prolongeant la paroi 13 en direction de la paroi externe 12 et située au niveau du premier étage. De manière à obtenir d'importantes longueurs de captation, le dispositif, illustré sur la figure 6, peut également faire l'objet d'un fractionnement sur sa longueur en présentant plusieurs modules de captation assemblés les uns aux autres. Bien que dans l'ensemble des modes de réalisation précédents, la chambre étanche 2b est délimitée en partie par les parois du second étage du canal ouvert 2, on conçoit aisément qu'il est également possible, sans sortir du cadre de l'invention, de prévoir une chambre étanche 2b qui soit assemblée à l'extérieur du canal ouvert 2, puis rapportée et fixée contre la paroi intermédiaire 13 et la paroi interne 14 du second étage du canal ouvert 2. Thus, the sealed chamber 2b is located entirely at the second stage of the open channel 2. In other words, the intermediate wall 13 completely defines the bottom of the sealed chamber 2b. Under these conditions, the flow section for rainwater is delimited by the inner and outer walls 11 and 12 as well as by the bottom wall 10. The device 1 here is devoid of wall extending the wall 13 towards the wall external 12 and located at the level of the first floor. In order to obtain large capture lengths, the device, illustrated in FIG. 6, can also be fractionated along its length by presenting a plurality of capture modules assembled together. Although in all of the previous embodiments, the sealed chamber 2b is delimited in part by the walls of the second stage of the open channel 2, it is easy to see that it is also possible, without departing from the scope of the invention, to provide a sealed chamber 2b which is assembled outside the open channel 2, then reported and fixed against the intermediate wall 13 and the inner wall 14 of the second stage of the open channel 2.
Le dispositif à double captation, selon l'invention, présente de nombreux avantages en ce qui concerne son intégration dans les bâtiments, son encombrement, son positionnement, son poids puisqu'il peut être modulaire et ses performances améliorées par effet de concentration. En variante, il est également envisageable d'intégrer le dispositif dans un chéneau existant et/ou de prévoir une mise sous vide de la chambre 2b. Le dispositif à double captation selon l'invention peut être associé, comme une gouttière classique à des tuyaux de descente via des connecteurs de descente et, comme un capteur solaire classique à une The dual capture device, according to the invention, has many advantages as regards its integration in buildings, its size, its positioning, its weight since it can be modular and its performance improved by the effect of concentration. Alternatively, it is also conceivable to integrate the device in an existing gutter and / or to provide a vacuum chamber 2b. The dual-capture device according to the invention can be associated, as a conventional gutter downpipes via down connectors and, as a conventional solar collector to a
13 boucle de régulation et à un ballon ou une cuve de stockage pour emmagasiner l'eau chaude ainsi générée, et/ou à du matériel utilisant de l'électricité pour son fonctionnement.5 13 control loop and a storage tank or tank for storing hot water thus generated, and / or equipment using electricity for its operation.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20130131 |