FR2910600A1

FR2910600A1 - Power regulating method for hot water supplying installation, involves controlling displacement of screening units to regulate power of installation, and increasing power by opening partial screened part of downstream solar collector

Info

Publication number: FR2910600A1
Application number: FR0611374A
Authority: FR
Inventors: Philippe Liot
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2008-06-27
Anticipated expiration: 2026-12-26
Also published as: FR2910600B1

Abstract

The method involves providing screening units e.g. shutters (19), for solar collectors (8), where the screening units are moved independently between a maximal exposure position of the collector to solar radiation and a maximum screening position of the collector. Temperature of water in a water tank (2) is measured. Displacement of the screening units is controlled based on the measured temperature, in order to regulate power of a hot water supplying installation (1). The power of the installation is increased by opening a partial screened part of a downstream solar collector. An independent claim is also included for a hot water supplying installation comprising solar collectors.

Description

1 La présente invention concerne un procédé de régulation de la puissanceThe present invention relates to a method of regulating the power

d'une installation de fourniture d'eau chaude, ainsi qu'une installation de fourniture d'eau chaude comprenant un système de régulation de la puissance. a hot water supply installation and a hot water supply installation comprising a power control system.

L'invention se rapporte plus particulièrement aux installations fonctionnant avec l'énergie solaire. De façon connue, une telle installation de fourniture d'eau chaude pour un bâtiment comprend un réservoir d'eau et un circuit secondaire comportant un conduit d'amenée d'eau dans le réservoir et un conduit d'évacuation d'eau hors du réservoir. Le réservoir peut être par exemple un ballon d'eau chaude sanitaire ou un radiateur. Le chauffage de l'eau du réservoir est assuré par un circuit primaire contenant un fluide caloporteur. Ce fluide passe dans un capteur solaire généralement placé sur le toit du bâtiment, et dans lequel il se réchauffe sous l'effet du rayonnement solaire, est dirigé vers le réservoir pour permettre le réchauffement de l'eau, puis est renvoyé vers le capteur. Ce type d'installation connue comprend également un système de contrôle hydraulique agissant sur le circuit primaire en fonction des besoins. Ce système de contrôle hydraulique comprend une pompe permettant de faire circuler le fluide caloporteur dans le circuit primaire et un dispositif de commande de cette pompe, connecté à une première sonde de température, située dans le réservoir d'eau, et à une deuxième sonde de température, située sur le circuit primaire à la sortie du capteur. Lorsque le besoin est satisfait, c'est-à-dire lorsque la température mesurée par la première sonde a atteint ou dépassé la température de consigne, le dispositif de commande arrête la pompe. Par ailleurs, si la température mesurée par la première sonde est supérieure à la température mesurée par la deuxième sonde, le dispositif de commande arrête également la pompe, de manière à éviter que le circuit primaire ne fasse diminuer la température de l'eau du réservoir. Ceci peut notamment se produire la nuit, ou lorsque le temps est très couvert et la température extérieure faible. Afin de pouvoir répondre aux besoins du bâtiment à équiper, il est nécessaire de prévoir plusieurs capteurs, dans lesquels le fluide caloporteur va circuler en parallèle. En particulier en hiver, où l'ensoleillement est moindre et les besoins en eau chaude plus importants, la surface des capteurs doit être 2910600 2 importante pour couvrir les besoins si l'on veut limiter le recours à d'autres sources d'énergie. Il en est de même lorsque le ciel est très couvert. Toutefois, en été, le rayonnement solaire est beaucoup plus important, et la puissance transmise au fluide caloporteur est considérablement 5 accrue. Cela est accentué par le fait que le système de contrôle hydraulique a commandé l'arrêt de la pompe. Le fluide caloporteur ne circule donc plus dans le circuit primaire, et sa température peut atteindre 250 . Certaines grosses installations, équipant par exemple les bâtiments industriels ou les bâtiments collectifs, peuvent disposer de systèmes 10 hydrauliques combinés pour délester le surplus de puissance l'été, notamment par le chauffage de grandes piscines ou la production d'eau glacée. Ces grosses installations ne souffrent pas de surchauffe. En revanche, dans les petites installations (typiquement domestiques), le surplus de puissance ne peut être évacué. L'existence de 15 plusieurs capteurs, c'est-à-dire d'une grande surface d'échange du circuit primaire, conduit en été à des chocs thermiques importants, des trains de chaleur, voire à une vaporisation du fluide caloporteur ou à une rupture du circuit. En conséquence, le capteur et le circuit primaire subissent 20 d'importantes contraintes et leur durée de vie s'en trouve considérablement diminuée. Ainsi, alors que les capteurs présentent une structure qui pourrait être opérationnelle pendant plus de 50 ans (typiquement un serpentin de cuivre logé dans un boîtier vitré), la durée de vie de ces capteurs est en général limitée à 10 ou 20 ans au maximum. Ce vieillissement prématuré n'est 25 évidemment pas souhaitable pour l'utilisateur. C'est pourquoi il peut être préféré de limiter le nombre de capteurs mis en oeuvre, pour éviter les inconvénients précités en été, mais cette solution nécessite alors le recours à d'autres énergies pour la satisfaction des besoins en hiver. The invention relates more particularly to installations operating with solar energy. In known manner, such a hot water supply installation for a building comprises a water tank and a secondary circuit comprising a conduit for supplying water into the tank and a pipe for discharging water out of the tank. . The tank may for example be a hot water tank or a radiator. Heating of the reservoir water is provided by a primary circuit containing a coolant. This fluid passes into a solar collector generally placed on the roof of the building, and in which it heats under the effect of solar radiation, is directed to the tank to allow the heating of the water, and is returned to the sensor. This type of known installation also includes a hydraulic control system acting on the primary circuit as needed. This hydraulic control system comprises a pump for circulating the coolant in the primary circuit and a control device of this pump, connected to a first temperature sensor, located in the water tank, and a second probe of temperature, located on the primary circuit at the output of the sensor. When the need is satisfied, that is to say when the temperature measured by the first probe has reached or exceeded the set temperature, the control device stops the pump. Moreover, if the temperature measured by the first probe is greater than the temperature measured by the second probe, the control device also stops the pump, so as to prevent the primary circuit from lowering the temperature of the reservoir water. . This can happen especially at night, or when the weather is very overcast and the outside temperature is low. In order to meet the needs of the building to be equipped, it is necessary to provide several sensors, in which the heat transfer fluid will flow in parallel. Especially in winter, where there is less sunshine and more hot water needs, the sensor surface must be large enough to cover the needs if we want to limit the use of other sources of energy. It is the same when the sky is very covered. However, in summer, the solar radiation is much larger, and the power transmitted to the heat transfer fluid is considerably increased. This is accentuated by the fact that the hydraulic control system has shut down the pump. The coolant no longer circulates in the primary circuit, and its temperature can reach 250. Some large installations, such as those fitted to industrial buildings or collective buildings, may have combined hydraulic systems to off-load excess power in the summer, in particular by heating large pools or producing chilled water. These big installations do not suffer from overheating. On the other hand, in small installations (typically domestic), the surplus of power can not be evacuated. The existence of several sensors, that is to say a large exchange surface of the primary circuit, leads in summer to significant thermal shocks, heat trains, or even a vaporization of the coolant or to a break in the circuit. As a result, the sensor and the primary circuit experience significant stress and their service life is considerably reduced. Thus, while the sensors have a structure that could be operational for more than 50 years (typically a copper coil housed in a glazed housing), the lifespan of these sensors is generally limited to 10 or 20 years maximum. This premature aging is obviously not desirable for the user. This is why it may be preferred to limit the number of sensors used, to avoid the aforementioned drawbacks in summer, but this solution then requires the use of other energies for meeting the needs in winter.

30 A titre d'exemple, dans une région tempérée avec un ensoleillement moyen, pour une maison de 150 m2, il faudrait prévoir environ 30 m2 de capteurs pour obtenir une installation performante en hiver, tandis que 2 m2 suffiraient pour satisfaire les besoins en été. Ainsi, à l'heure actuelle, un grand nombre d'installations ne 35 peuvent en l'état être performantes et correctement dimensionnées pour produire le chauffage nécessaire l'hiver sans souffrir de surchauffe l'été.For example, in a temperate region with average sunshine, for a house of 150 m2, approximately 30 m2 of sensors would be needed to obtain a high-performance installation in winter, while 2 m2 would be sufficient to meet summer needs. . Thus, at the present time, a large number of installations can not in this state be effective and correctly sized to produce the necessary heating in the winter without suffering from overheating in the summer.

2910600 3 L'objectif de l'invention est donc de fournir une solution permettant d'utiliser de grandes surfaces de capteurs solaires sans les inconvénients précités de surchauffe en été. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention concerne un 5 procédé de régulation de la puissance d'une installation de fourniture d'eau chaude, l'installation comprenant : - un réservoir d'eau et un circuit secondaire comportant un conduit d'amenée d'eau dans le réservoir et un conduit d'évacuation d'eau hors du réservoir ; 10 au moins deux capteurs solaires ; un circuit primaire qui permet d'acheminer un fluide caloporteur dans les capteurs solaires, pour qu'il y soit réchauffé sous l'effet du rayonnement solaire, puis vers le réservoir pour qu'il puisse y réchauffer l'eau, puis de le renvoyer vers les capteurs ; 15 - un système de contrôle hydraulique comprenant des moyens de mise en circulation du fluide caloporteur dans le circuit primaire et un dispositif de commande de ces moyens de mise en circulation en fonction de la température de l'eau dans le réservoir par rapport à une température de consigne et à la température du fluide caloporteur en sortie des capteurs.The object of the invention is therefore to provide a solution for using large areas of solar collectors without the aforementioned disadvantages of overheating in summer. For this purpose, and according to a first aspect, the invention relates to a method of regulating the power of a hot water supply installation, the installation comprising: a water tank and a secondary circuit comprising a water supply duct in the tank and a water discharge duct out of the tank; At least two solar collectors; a primary circuit that allows a heat transfer fluid to be conveyed into the solar collectors, so that it is heated under the effect of solar radiation, then to the reservoir so that it can reheat the water and then send it back to the sensors; A hydraulic control system comprising means for circulating the coolant in the primary circuit and a device for controlling these circulating means as a function of the temperature of the water in the tank relative to a temperature. set point and the temperature of the heat transfer fluid at the output of the sensors.

20 Selon une définition générale de l'invention, le procédé de régulation comporte les étapes consistant à : - prévoir des moyens d'occultation distincts pour chaque capteur, mobiles indépendamment les uns des autres entre une position d'exposition maximale du capteur au rayonnement solaire et une position d'occultation 25 maximale du capteur ; - mesurer la température de l'eau dans le réservoir ; - en fonction de cette température mesurée, commander le déplacement d'un ou de plusieurs moyens d'occultation pour faire varier la puissance de l'installation, l'augmentation de la puissance de l'installation 30 s'effectuant par l'ouverture d'au moins le moyen d'occultation du capteur au moins partiellement occulté situé le plus en aval. Les termes amont et aval sont définis par rapport au sens de circulation du fluide dans le circuit primaire, donc en particulier dans les capteurs. L'ouverture des moyens d'occultation correspond à leur déplacement 35 vers la position d'exposition maximale (mais pas forcément jusqu'à cette position extrême), tandis que la fermeture des moyens d'occultation 2910600 4 correspond à leur déplacement vers la position d'occultation maximale (mais pas forcément jusqu'à cette position extrême). L'invention permet ainsi de réguler la puissance fournie par le rayonnement solaire, donc d'autoriser de grandes surfaces, utiles en hiver, 5 sans les inconvénients qui en découlent en été. Cette régulation de puissance complète le système de contrôle hydraulique existant sans en entraver le bon fonctionnement, du fait de l'ordre déterminé d'ouverture des moyens d'occultation par rapport au sens de circulation du fluide. Cet ordre est fondamental pour permettre la compatibilité des deux systèmes, car le système 10 de contrôle hydraulique repose en partie sur la température mesurée en sortie des capteurs solaires. Selon une réalisation possible, pour augmenter la puissance de l'installation, on ouvre le moyen d'occultation de plusieurs capteurs adjacents, de façon séquencée, depuis le capteur au moins partiellement occulté situé le 15 plus en aval. Par exemple, on mesure la température de l'eau dans le réservoir avec un capteur à étages apte à détecter des variations de cette température dans le temps, et, pour augmenter la puissance de l'installation, on ouvre un nombre N de moyens d'occultation correspondant à des capteurs adjacents, 20 depuis le capteur au moins partiellement occulté situé le plus en aval, N étant adapté à la variation de température détectée. Les N moyens d'occultation peuvent être ouverts simultanément ou en cascade. De façon générale, on peut ouvrir les moyens d'occultation par groupes de plusieurs, pourvu que le premier groupe ouvert soit situé le plus en 25 aval. Pour la diminution de la puissance de l'installation, on peut fermer le moyen d'occultation d'un ou plusieurs capteurs adjacents, de façon séquencée, depuis le capteur au moins partiellement ouvert situé le plus en amont.According to a general definition of the invention, the regulation method comprises the steps of: providing separate screening means for each sensor, which can be moved independently of one another between a maximum exposure position of the sensor and solar radiation and a maximum occultation position of the sensor; - measure the temperature of the water in the tank; according to this measured temperature, controlling the displacement of one or more occulting means to vary the power of the installation, the increase in the power of the installation being effected by the opening of at least the means of occultation of the at least partially occulted sensor situated furthest downstream. The terms upstream and downstream are defined with respect to the direction of flow of the fluid in the primary circuit, therefore in particular in the sensors. The opening of the occultation means corresponds to their displacement towards the maximum exposure position (but not necessarily to this extreme position), while the closing of the occultation means 2910600 4 corresponds to their displacement towards the position maximum occultation (but not necessarily to this extreme position). The invention thus makes it possible to regulate the power supplied by the solar radiation, and thus to allow large areas, useful in winter, without the disadvantages that arise therefrom in the summer. This power control supplements the existing hydraulic control system without hindering its proper operation, due to the determined order of opening of the occulting means with respect to the direction of fluid flow. This order is fundamental to allow the compatibility of the two systems, because the hydraulic control system 10 is based in part on the temperature measured at the output of the solar collectors. According to a possible embodiment, to increase the power of the installation, it opens the means of occultation of several adjacent sensors, sequentially, from the at least partially hidden sensor located further downstream. For example, the temperature of the water in the tank is measured with a stage sensor capable of detecting variations of this temperature over time, and, to increase the power of the installation, a number N of means is opened. concealment corresponding to adjacent sensors, from the at least partially occulted sensor located furthest downstream, N being adapted to the detected temperature variation. The N means of occultation can be opened simultaneously or in cascade. In general, the concealment means can be opened in groups of several, provided that the first open group is located furthest downstream. For the reduction of the power of the installation, it is possible to close the means of occultation of one or more adjacent sensors, sequentially, from the at least partially open sensor located the most upstream.

30 Ceci n'est pas indispensable, car un ordre inverse n'aurait pas de conséquence sur le bon fonctionnement du système de contrôle hydraulique. Toutefois, ce procédé est plus simple à mettre en oeuvre, car la contrainte sur l'ordre d'ouverture des moyens d'occultation impose un certain câblage des moyens de commande mis en oeuvre.This is not necessary since an inverse order would not have any effect on the proper functioning of the hydraulic control system. However, this method is simpler to implement, since the constraint on the opening order of the occultation means imposes a certain wiring of the control means implemented.

35 Selon un deuxième aspect, l'invention concerne une installation de fourniture d'eau chaude, comprenant : 2910600 5 - un réservoir d'eau et un circuit secondaire comportant un conduit d'amenée d'eau dans le réservoir et un conduit d'évacuation d'eau hors du réservoir ; - au moins deux capteurs solaires ; 5 - un circuit primaire qui permet d'acheminer un fluide caloporteur dans les capteurs solaires, pour qu'il y soit réchauffé sous l'effet du rayonnement solaire, puis vers le réservoir pour qu'il puisse y réchauffer l'eau, puis de le renvoyer vers les capteurs ; - un système de contrôle hydraulique comprenant des moyens de 10 mise en circulation du fluide caloporteur dans le circuit primaire et un dispositif de commande de ces moyens de mise en circulation en fonction de la température de l'eau dans le réservoir par rapport à une température de consigne et à la température du fluide caloporteur en sortie des capteurs. Selon une définition générale, l'installation comprend en outre un 15 système de régulation de la puissance fournie au fluide caloporteur par rayonnement solaire, le système de régulation comprenant : - pour chaque capteur, un moyen d'occultation associé à un dispositif d'entraînement permettant le déplacement dudit moyen d'occultation, indépendamment des autres, entre une position d'exposition maximale du 20 capteur au rayonnement solaire et une position d'occultation maximale du capteur ; - un capteur de la température de l'eau dans le réservoir ; - un dispositif de commande du dispositif d'entraînement des moyens d'occultation, connecté au capteur de température, et agencé pour 25 commander l'ouverture d'au moins le moyen d'occultation du capteur au moins partiellement occulté situé le plus en aval lorsque la température mesurée de l'eau dans le réservoir est inférieure à une température de consigne. Avantageusement, le capteur de la température de l'eau dans le réservoir peut être un capteur à étages apte à détecter des variations de cette 30 température dans le temps, le dispositif de commande étant agencé pour commander l'ouverture d'un nombre N de moyens d'occultation correspondant à des capteurs adjacents, depuis le capteur au moins partiellement occulté situé le plus en aval, N étant adapté à la variation de température détectée. On décrit à présent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de 35 réalisation possible de l'invention, en référence aux figures annexées : 2910600 6 La figure 1 est une représentation schématique d'une installation de fourniture d'eau chaude selon l'invention ; La figure 2 est une représentation schématique en perspective d'un capteur solaire mis en oeuvre dans l'installation de la figure 1 ; 5 La figure 3 illustre la séquence d'ouverture des moyens d'occultation des capteurs ; et La figure 4 illustre la séquence de fermeture des moyens d'occultation des capteurs. La figure 1 représente une installation 1 pour la fourniture d'eau 10 chaude dans un bâtiment. L'installation 1 comprend un réservoir 2, ici un ballon d'eau chaude, ainsi qu'un circuit secondaire 3 comportant un conduit d'amenée d'eau 4 dans le réservoir 2 et un conduit d'évacuation d'eau 5 hors du réservoir 2. Une première sonde de température 6 est placée dans le réservoir 2.According to a second aspect, the invention relates to a hot water supply installation, comprising: a water tank and a secondary circuit comprising a water supply duct in the tank and a duct; draining water out of the tank; - at least two solar collectors; 5 - a primary circuit that conveys a coolant in the solar collectors, so that it is heated under the effect of solar radiation, then to the tank so that it can heat the water, then return it to the sensors; a hydraulic control system comprising means for circulating the coolant in the primary circuit and a device for controlling these circulation means as a function of the temperature of the water in the tank relative to a temperature. set point and the temperature of the heat transfer fluid at the output of the sensors. According to a general definition, the installation furthermore comprises a system for regulating the power supplied to the heat transfer fluid by solar radiation, the regulation system comprising: for each sensor, an occulting means associated with a training device allowing the displacement of said occultation means, independently of the others, between a maximum exposure position of the solar radiation sensor and a maximum occultation position of the sensor; a sensor of the temperature of the water in the tank; a device for controlling the driving device of the occulting means, connected to the temperature sensor, and arranged to control the opening of at least the occulting means of the at least partially occulted sensor located the furthest downstream when the measured temperature of the water in the tank is below a set temperature. Advantageously, the sensor of the water temperature in the tank may be a stage sensor capable of detecting variations of this temperature in time, the control device being arranged to control the opening of a number N of occultation means corresponding to adjacent sensors, from the at least partially occulted sensor located furthest downstream, N being adapted to the detected temperature variation. A possible embodiment of the invention will now be described, by way of nonlimiting example, with reference to the appended figures: FIG. 1 is a schematic representation of a hot water supply installation according to FIG. the invention; Figure 2 is a schematic perspective view of a solar collector implemented in the installation of Figure 1; FIG. 3 illustrates the opening sequence of the means of occultation of the sensors; and FIG. 4 illustrates the closing sequence of the means of occultation of the sensors. Figure 1 shows an installation 1 for the supply of hot water in a building. The installation 1 comprises a tank 2, here a hot water tank, and a secondary circuit 3 comprising a water supply pipe 4 in the tank 2 and a water discharge pipe 5 out of the tank 2. A first temperature sensor 6 is placed in the tank 2.

15 L'installation 1 comprend également un circuit primaire 7 destiné à permettre de réchauffer l'eau du réservoir 2, dans lequel circule un fluide caloporteur, par exemple du glycol. Le circuit primaire 7 forme une boucle fermée qui fait passer le fluide caloporteur dans une série de capteurs solaires 8, l'achemine par un conduit d'entrée 9 jusqu'au réservoir 2 dans lequel le 20 circuit primaire forme un serpentin 10 permettant l'échange de chaleur avec l'eau contenue dans le réservoir 2, puis le renvoie dans le capteur solaire 8 par un conduit de sortie 11. Sur le conduit de sortie 11 est disposé un moyen de mise en circulation du fluide comme une pompe 12, dans le sens indiqué par les flèches 25 sur la figure 1. En outre, une deuxième sonde de température 13 est prévue sur le conduit d'entrée 9, de préférence à la sortie du capteur solaire 8 situé le plus en aval. Comme illustré sur la figure 2, un capteur solaire 8 comprend un boîtier 14 donc la paroi supérieure 15 est vitrée. Le fluide caloporteur circulant 30 dans le conduit de sortie 11 du circuit primaire pénètre dans le boîtier 14 en partie inférieure, puis circule dans le boîtier dans un serpentin 16 et est évacué en partie haute du boîtier par le conduit d'entrée 9. Un seul capteur 8 a été représenté. Toutefois, plusieurs capteurs 8 généralement identiques sont disposés les uns à côté des autres, le fluide caloporteur circulant en parallèle 35 dans ceux-ci.The installation 1 also comprises a primary circuit 7 intended to allow the water of the tank 2 to be heated, in which circulates a coolant, for example glycol. The primary circuit 7 forms a closed loop which passes the heat transfer fluid in a series of solar collectors 8, conveys it through an inlet duct 9 to the tank 2 in which the primary circuit forms a coil 10 allowing the heat exchange with the water contained in the tank 2, then sends it back into the solar collector 8 via an outlet duct 11. On the outlet duct 11 is arranged a means for circulating the fluid such as a pump 12, in the direction indicated by the arrows 25 in Figure 1. In addition, a second temperature sensor 13 is provided on the inlet duct 9, preferably at the outlet of the solar collector 8 located further downstream. As illustrated in Figure 2, a solar collector 8 comprises a housing 14 so the upper wall 15 is glazed. The heat transfer fluid circulating in the outlet duct 11 of the primary circuit enters the casing 14 in the lower part, then flows into the casing in a coil 16 and is discharged at the top of the casing through the inlet duct 9. Only one sensor 8 has been shown. However, several generally identical sensors 8 are arranged next to each other, the coolant circulating in parallel therein.

2910600 7 Les capteurs 8 sont placés de façon à recevoir le rayonnement solaire 17, et par exemple sur le toit du bâtiment recevant l'installation 1. Le fluide circulant dans le serpentin 16 logé dans le boîtier 14 se réchauffe sous l'effet du rayonnement solaire 17 et peut ensuite céder une partie de sa chaleur 5 à l'eau du réservoir 2. Le serpentin peut par exemple être réalisé en cuivre. L'installation 1 comprend en outre un dispositif de commande 18 apte à commander la pompe 12, et connecté aux première et deuxième sondes de température 6, 13. Lorsque les besoins sont satisfaits (c'est-à-dire lorsque la température mesurée par la première sonde 6 a atteint la température de 10 consigne) ou lorsque la température mesurée par la première sonde 6 est supérieure à la température mesurée par la deuxième sonde 13, le dispositif de commande 18 arrête la pompe 12, afin de limiter les échanges de chaleur entre le circuit secondaire 3 et le circuit primaire 7. Enfin, l'installation 1 comprend un système de régulation de la 15 puissance qui va maintenant être décrit. Le système de régulation comprend tout d'abord un moyen d'occultation 19 associé à chacun des capteurs solaires 8. Ainsi, dans la réalisation illustrée sur la figure 2, le capteur solaire 8 est associé à un volet 19 opaque, qui peut être déplacé par un moteur 20 entre une position d'occultation 20 maximale, dans laquelle le volet 19 recouvre totalement la paroi supérieure 15 vitrée et forme un écran entre le rayonnement solaire 17 et le serpentin 16, et une position d'exposition maximale, dans laquelle la paroi supérieure 15 est dégagée. En position d'exposition maximale, le volet 19 est par exemple enroulé autour d'un axe et logé dans un coffre 21 situé au-dessus du boîtier 14.The sensors 8 are placed to receive the solar radiation 17, and for example on the roof of the building receiving the installation 1. The fluid flowing in the coil 16 housed in the housing 14 heats up under the effect of the radiation. solar 17 and can then give part of its heat 5 to the water tank 2. The coil can for example be made of copper. The installation 1 further comprises a control device 18 adapted to control the pump 12, and connected to the first and second temperature probes 6, 13. When the needs are satisfied (that is to say when the temperature measured by the first probe 6 has reached the set point temperature) or when the temperature measured by the first probe 6 is greater than the temperature measured by the second probe 13, the control device 18 stops the pump 12, in order to limit the exchanges of heat between the secondary circuit 3 and the primary circuit 7. Finally, the installation 1 comprises a power control system which will now be described. The control system firstly comprises a conceal means 19 associated with each of the solar collectors 8. Thus, in the embodiment illustrated in FIG. 2, the solar collector 8 is associated with an opaque flap 19, which can be moved. by a motor 20 between a maximum occlusion position 20, in which the flap 19 completely covers the glazed upper wall 15 and forms a screen between the solar radiation 17 and the coil 16, and a maximum exposure position, in which the upper wall 15 is disengaged. In the maximum exposure position, the flap 19 is for example wound around an axis and housed in a trunk 21 located above the casing 14.

25 Le coffre 21, qui peut être fixé sur le boîtier 14 au moyen de pinces réglables, abrite également le moteur 20, et différents organes fonctionnels tels que des contacts de début et fin de course, un système de ventilation, etc. Sur la figure 2, le volet 19 occupe une position intermédiaire. Avantageusement, le volet 19 est relativement rigide, et peut donc 30 également servir à protéger le capteur solaire 8, notamment lors d'une chute de grêle. Par exemple, le volet 19 se compose de lattes d'aluminium transversales articulées les unes aux autres. II peut en outre présenter des motifs en trompe-l'oeil, comme des tuiles ou des ardoises. Ainsi, lorsque les volets 19 sont fermés (en position d'occultation maximale), les capteurs 35 solaires 8 sont masqués et parfaitement intégrés à la toiture sur laquelle ils sont montés. Ceci est avantageux, car il est possible grâce à l'invention 2910600 8 d'utiliser ce type de capteurs dans des régions où leur usage est interdit pour des raisons esthétiques. Le système de régulation comprend de plus un aquastat inverseur 22, simple ou de préférence à étages, dont les sondes sont placées dans le 5 réservoir 2, et un dispositif de commande 23 connecté à l'aquastat 22 et au moteur 20. Le dispositif de commande 23 est par exemple un coffret de relayage. On décrit à présent le fonctionnement du système de régulation en se reportant plus particulièrement aux figures 3 et 4.The trunk 21, which can be fixed to the housing 14 by means of adjustable clamps, also houses the motor 20, and various functional members such as start and end contacts, a ventilation system, etc. In Figure 2, the flap 19 occupies an intermediate position. Advantageously, the flap 19 is relatively rigid, and can also serve to protect the solar collector 8, especially during a hail fall. For example, the flap 19 consists of transverse aluminum slats hinged to each other. He may also present trompe-l'oeil motifs, such as tiles or slates. Thus, when the flaps 19 are closed (in the maximum occultation position), the solar sensors 8 are masked and perfectly integrated with the roof on which they are mounted. This is advantageous because it is possible thanks to the invention to use this type of sensor in regions where their use is forbidden for aesthetic reasons. The control system further comprises an inverter aquastat 22, simple or preferably with stages, whose probes are placed in the tank 2, and a control device 23 connected to the aquastat 22 and to the engine 20. The device command 23 is for example a relay box. The operation of the control system is now described with particular reference to FIGS. 3 and 4.

10 Dans le mode de réalisation représenté sur ces figures, l'installation 1 comporte quatre capteurs solaires successifs 8a, 8b, 8c, 8d, le capteur 8a étant situé le plus en amont (dans le sens de circulation du fluide caloporteur) et le capteur 8d étant situé le plus en aval. Bien entendu, l'installation peut comporter un nombre différent de capteurs 8.In the embodiment shown in these figures, the installation 1 comprises four successive solar collectors 8a, 8b, 8c, 8d, the sensor 8a being situated furthest upstream (in the direction of circulation of the coolant) and the collector 8d being located furthest downstream. Of course, the installation may comprise a different number of sensors 8.

15 De façon générale, pour augmenter la puissance de l'installation 1, il faut ouvrir davantage de volets 19 pour que le rayonnement solaire 17 puisse réchauffer le fluide caloporteur du circuit primaire 7. A l'inverse, pour diminuer la puissance, il s'agit d'occulter davantage de capteurs solaires 8, en fermant les volets 19 correspondants.In general, to increase the power of the installation 1, it is necessary to open more flaps 19 so that the solar radiation 17 can heat the heat transfer fluid of the primary circuit 7. Conversely, to reduce the power, it s is to hide more solar collectors 8, by closing the corresponding flaps 19.

20 L'invention fournit donc une régulation de la puissance, qui a lieu en complément du système de contrôle hydraulique existant, et avant celui-ci, pour agir à la source même de l'énergie (le rayonnement solaire). Il faut noter que, dans le cas d'une installation 1 comprenant plusieurs capteurs 2 successifs, l'ordre dans lequel les volets sont ouverts, par 25 rapport au sens de circulation du fluide caloporteur dans les capteurs 8, est fondamental. En effet, partons d'une situation où l'installation 1 est à l'arrêt, c'est-à-dire où le fluide caloporteur ne circule pas dans le circuit primaire 7, et où tous les volets 19 sont fermés.The invention therefore provides a power regulation, which takes place in addition to the existing hydraulic control system, and before it, to act at the source of energy (solar radiation). It should be noted that, in the case of an installation 1 comprising several successive sensors 2, the order in which the flaps are open, with respect to the direction of circulation of the coolant in the sensors 8, is fundamental. Indeed, let's start from a situation where the installation 1 is at a standstill, that is to say where the heat transfer fluid does not circulate in the primary circuit 7, and where all the shutters 19 are closed.

30 Pour mettre en route l'installation 1, il faut ouvrir au moins le volet du capteur 8d. En effet, ceci a pour conséquence de réchauffer le fluide situé à la partie aval de l'ensemble des capteurs 8, et donc de faire monter la température mesurée par la deuxième sonde de température 13. De ce fait, cette température sera supérieure à celle de l'eau du réservoir 2, mesurée par 35 la première sonde de température 6, et le dispositif de commande 18 provoquera donc la mise en route de la pompe 12. Le fluide caloporteur 2910600 9 commencera donc à circuler. Si seul le volet du capteur 8a avait été ouvert, il aurait fallu un temps très long pour obtenir en sortie de l'ensemble des capteurs une température plus élevée que celle dans le réservoir 2. La pompe 12 n'aurait donc pas été mise en marche, et l'installation 1 serait restée très 5 longtemps à l'arrêt. L'ordre déterminé d'ouverture des volets 19 permet de ne pas contrarier le bon fonctionnement du système de contrôle hydraulique nécessaire à la bonne marche de l'installation 1, et autorise donc la mise en place du système de régulation de la puissance sur des installations existantes, 10 munies de leur système de contrôle hydraulique. De façon avantageuse, l'aquastat 22 pilote l'ensemble des moteurs 20 en cascade, en provoquant, via le dispositif de commande 23, l'ouverture d'un ou plusieurs volets 19 selon les besoins. Le nombre de volets 19 à ouvrir est déterminé en fonction de la variation de température dans le temps, par 15 paliers ; une décharge rapide, au-dessous d'un certain seuil, entraîne l'ouverture d'un nombre adapté de voletsl9. Par exemple, une chute de 5 se traduit par l'ouverture d'un volet 19, tandis qu'une chute de 10 se traduit par l'ouverture de trois volets 19, en commençant toujours par le capteur 8d situé le plus en aval.To start the installation 1, at least the sensor flap 8d must be opened. Indeed, this has the effect of heating the fluid located at the downstream part of the set of sensors 8, and thus to raise the temperature measured by the second temperature sensor 13. Therefore, this temperature will be higher than that water of the tank 2, measured by the first temperature probe 6, and the control device 18 will therefore cause the pump 12 to start up. The heat transfer fluid 2910600 9 will therefore start to circulate. If only the shutter of the sensor 8a had been opened, it would have taken a very long time to obtain at the output of all the sensors a higher temperature than that in the tank 2. The pump 12 would therefore not have been put into operation. and installation 1 would have been very long at a standstill. The determined order of opening of the flaps 19 makes it possible not to hinder the proper functioning of the hydraulic control system necessary for the proper operation of the installation 1, and thus authorizes the installation of the power control system on existing facilities, 10 equipped with their hydraulic control system. Advantageously, the aquastat 22 drives all the motors 20 in cascade, causing, via the control device 23, the opening of one or more flaps 19 as required. The number of flaps 19 to open is determined as a function of the temperature variation over time, in 15 steps; a rapid discharge, below a certain threshold, leads to the opening of a suitable number of shutters. For example, a fall of 5 results in the opening of a flap 19, while a fall of 10 results in the opening of three flaps 19, always starting with the sensor 8d located furthest downstream.

20 Avec ce système de régulation, l'installation présente donc une grande souplesse et une grande adaptabilité aux besoins instantanés de l'utilisateur. L'ordre de fermeture des volets, dans le cas où l'on souhaite diminuer la puissance, est inverse, c'est-à-dire que l'on commence par fermer 25 le volet du capteur 8a situé le plus en amont. Ceci n'est pas dicté par le mode de fonctionnement du système de contrôle hydraulique de l'installation 1, mais par la simplicité de câblage du dispositif de commande 23. Là encore, l'aquastat 22 commande la fermeture d'un nombre adapté de volets 19 selon l'augmentation de température constatée dans le réservoir 2.With this control system, the installation therefore has great flexibility and great adaptability to the instant needs of the user. The closing order of the flaps, in the case where it is desired to reduce the power, is reversed, that is to say that the shutter 25a of the sensor 8a located upstream is first closed. This is not dictated by the operating mode of the hydraulic control system of the installation 1, but by the simplicity of wiring the control device 23. Again, the aquastat 22 controls the closing of a suitable number of flaps 19 according to the increase in temperature found in the tank 2.

30 Le dispositif de commande 23 peut en outre comporter une dérogation manuelle permettant d'agir volontairement sur chaque volet 19 pour provoquer son déplacement, indépendamment d'une régulation automatique en fonction de la température de l'eau dans le réservoir 2. Ceci trouve notamment son application lorsque l'on souhaite ferrner tous les volets 19 dans 35 des circonstances particulières (vacances, violent orage de grêle). II peut d'ailleurs être prévu un système de mesure de l'hygrométrie permettant de 2910600 10 détecter l'arrivée de grêle, qui commanderait automatiquement la fermeture de tous les volets. L'invention apporte donc une amélioration déterminante à la technique antérieure.The control device 23 may further comprise a manual override permitting to act voluntarily on each flap 19 to cause its movement, independently of an automatic regulation as a function of the temperature of the water in the tank 2. its application when one wishes to iron all the shutters 19 in 35 particular circumstances (holidays, violent storm of hail). It may also be provided a hygrometry measurement system for detecting the arrival of hail, which would automatically control the closure of all the shutters. The invention thus provides a decisive improvement to the prior art.

5 Comme indiqué précédemment, l'invention s'applique aux petites installations, en assurant une longévité accrue des capteurs solaires et en permettant, en outre, leur dissimulation une grande partie de l'année. On peut ainsi réaliser des installations de chauffage solaire performantes pour les besoins domestiques, dans le neuf comme dans la rénovation, avec des 10 planchers chauffants ou des radiateurs. Toutefois, l'invention peut également s'appliquer à de plus grosses installations, notamment dans l'industrie où les besoins en eau chaude et en chauffage sont importants, et où des systèmes de récupération de la puissance en excès ne sont pas toujours prévus.As mentioned above, the invention is applicable to small installations, ensuring a longer life of the solar collectors and allowing, moreover, their concealment for a large part of the year. It is thus possible to achieve high-performance solar heating installations for domestic purposes, in the new as in the renovation, with 10 heated floors or radiators. However, the invention can also be applied to larger installations, particularly in the industry where the need for hot water and heating are important, and where systems for recovering excess power are not always provided.

15 En effet, l'invention permet de gérer plusieurs centaines de mètres carrés de capteurs solaires, sans risque de surchauffe. Cette maîtrise de la puissance donnée par les rayonnements solaires permet l'utilisation à grande échelle de capteurs solaires. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation 20 décrit ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.Indeed, the invention makes it possible to manage several hundred square meters of solar collectors, without risk of overheating. This control of the power given by the solar radiations allows the large scale use of solar collectors. It goes without saying that the invention is not limited to the embodiment described above by way of example but that it encompasses all the variants of embodiment.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de régulation de la puissance d'une installation de fourniture d'eau chaude, l'installation (1) comprenant : - un réservoir (2) d'eau et un circuit secondaire (3) comportant un conduit d'amenée d'eau (4) dans le réservoir et un conduit d'évacuation d'eau (5) hors du réservoir ; au moins deux capteurs solaires (8, 8a, 8b, 8c, 8d) ; un circuit primaire (7) qui permet d'acheminer un fluide caloporteur dans les capteurs solaires (8), pour qu'il y soit réchauffé sous l'effet du rayonnement solaire (17) , puis vers le réservoir (2) pour qu'il puisse y réchauffer l'eau, puis de le renvoyer vers les capteurs (8) ; - un système de contrôle hydraulique comprenant des moyens de mise en circulation (12) du fluide caloporteur dans le circuit primaire (7) et un dispositif de commande (18) de ces moyens de mise en circulation en fonction de la température de l'eau dans le réservoir (2) par rapport à une température de consigne et à la température du fluide caloporteur en sortie des capteurs ; caractérisé en ce que le procédé de régulation comporte les étapes 20 consistant à : -prévoir des moyens d'occultation (19) distincts pour chaque capteur (8), mobiles indépendamment les uns des autres entre une position d'exposition maximale du capteur au rayonnement solaire et une position d'occultation maximale du capteur ; 25 - mesurer la température de l'eau dans le réservoir (2) ; - en fonction de cette température mesurée, commander le déplacement d'un ou de plusieurs moyens d'occultation (19) pour faire varier la puissance de l'installation (1), l'augmentation de la puissance de l'installation s'effectuant par l'ouverture d'au moins le moyen d'occultation du capteur (8d) 30 au moins partiellement occulté situé le plus en aval. 1. A method for regulating the power of a hot water supply installation, the installation (1) comprising: - a reservoir (2) of water and a secondary circuit (3) comprising a supply duct water (4) in the tank and a water discharge pipe (5) out of the tank; at least two solar collectors (8, 8a, 8b, 8c, 8d); a primary circuit (7) for conveying a heat transfer fluid into the solar collectors (8) so that it is reheated under the effect of solar radiation (17) and then to the reservoir (2) so that it can heat the water and then send it back to the sensors (8); - A hydraulic control system comprising means for circulating (12) the heat transfer fluid in the primary circuit (7) and a control device (18) of these circulating means as a function of the temperature of the water in the tank (2) with respect to a set temperature and the temperature of the heat transfer fluid at the output of the sensors; characterized in that the control method comprises the steps of: -providing separate shading means (19) for each sensor (8), movable independently of each other between a maximum exposure position of the sensor to the radiation solar and a maximum occultation position of the sensor; Measuring the temperature of the water in the tank (2); according to this measured temperature, controlling the displacement of one or more occulting means (19) to vary the power of the installation (1), the increase in the power of the installation taking place by opening at least the occulting means of the at least partially occulted sensor (8d) 30 situated furthest downstream.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour augmenter la puissance de l'installation (1), on ouvre le moyen d'occultation (19) de plusieurs capteurs adjacents, de façon séquencée, depuis 35 le capteur (8d) au moins partiellement occulté situé le plus en aval. 2910600 12 2. Method according to claim 1, characterized in that, in order to increase the power of the installation (1), the occulting means (19) of several adjacent sensors are opened sequentially from the sensor (8d). ) at least partially obscured located furthest downstream. 2910600 12

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on mesure la température de l'eau dans le réservoir (2) avec un capteur à étages (22) apte à détecter des variations de cette température dans le temps, et en ce que, pour augmenter la puissance de l'installation (1), on ouvre un 5 nombre N de moyens d'occultation (19) correspondant à des capteurs (8) adjacents, depuis le capteur (8d) au moins partiellement occulté situé le plus en aval, N étant adapté à la variation de température détectée. 3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature of the water in the reservoir (2) is measured with a stage sensor (22) able to detect variations of this temperature over time, and in that, to increase the power of the installation (1), a number N of occulting means (19) corresponding to adjacent sensors (8) is opened from the at least partially occulted sensor (8d) located the most downstream, N being adapted to the detected temperature variation.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce 10 que, pour la diminution de la puissance de l'installation (1), on ferme le moyen d'occultation (19) d'un ou plusieurs capteurs adjacents, de façon séquencée, depuis le capteur (8a) au moins partiellement ouvert situé le plus en amont. 4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that, for the reduction of the power of the installation (1), the concealing means (19) of one or more adjacent sensors is closed , sequentially, from the at least partially open sensor (8a) located upstream.

5. Installation de fourniture d'eau chaude, comprenant : 15 - un réservoir (2) d'eau et un circuit secondaire (3) comportant un conduit d'amenée d'eau (4) dans le réservoir et un conduit d'évacuation d'eau (5) hors du réservoir ; - au moins deux capteurs solaires (8, 8a, 8b, 8c, 8d) ; - un circuit primaire (7) qui permet d'acheminer un fluide caloporteur dans les capteurs solaires (8), pour qu'il y soit réchauffé sous l'effet du rayonnement solaire (17), puis vers le réservoir (2) pour qu'il puisse y réchauffer l'eau, puis de le renvoyer vers les capteurs (8) ; - un système de contrôle hydraulique comprenant des moyens de mise en circulation (12) du fluide caloporteur dans le circuit primaire (7) et un dispositif de commande (18) de ces moyens de mise en circulation (12) en fonction de la température de l'eau dans le réservoir (2) par rapport à une température de consigne et à la température du fluide caloporteur en sortie des capteurs ; caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un système de 30 régulation de la puissance fournie au fluide caloporteur par rayonnement solaire, le système de régulation comprenant : - pour chaque capteur (8) , un moyen d'occultation (19) associé à un dispositif d'entraînement (20) permettant le déplacement dudit moyen d'occultation (19), indépendamment des autres, entre une position d'exposition 35 maximale du capteur au rayonnement solaire et une position d'occultation maximale du capteur ; 2910600 13 - un capteur (22) de la température de l'eau dans le réservoir (2) ; - un dispositif de commande (23) du dispositif d'entraînement (20) des moyens d'occultation (19), connecté au capteur de 5 température (22), et agencé pour commander l'ouverture d'au moins le moyen d'occultation (19) du capteur (8d) au moins partiellement occulté situé le plus en aval lorsque la température mesurée de l'eau dans le réservoir (2) est inférieure à une température de consigne. 10 Hot water supply installation, comprising: a tank (2) of water and a secondary circuit (3) comprising a water supply pipe (4) in the tank and an evacuation pipe; water (5) out of the tank; at least two solar collectors (8, 8a, 8b, 8c, 8d); a primary circuit (7) for conveying a heat-transfer fluid into the solar collectors (8) so that it is reheated under the effect of solar radiation (17) and then to the reservoir (2) so that it can heat the water and then send it back to the sensors (8); a hydraulic control system comprising means for circulating the coolant in the primary circuit (7) and a control device (18) for these circulating means (12) as a function of the temperature of the circulating fluid. the water in the tank (2) with respect to a set temperature and the temperature of the heat transfer fluid at the output of the sensors; characterized in that it further comprises a system for regulating the power supplied to the heat-transfer fluid by solar radiation, the regulation system comprising: for each sensor (8), a concealment means (19) associated with a driving device (20) for moving said occulting means (19), independently of the others, between a maximum exposure position of the solar radiation sensor and a maximum occultation position of the sensor; A sensor (22) for the temperature of the water in the tank (2); a control device (23) of the drive device (20) of the occulting means (19), connected to the temperature sensor (22), and arranged to control the opening of at least the means of occultation (19) of the at least partially occulted sensor (8d) located furthest downstream when the measured temperature of the water in the tank (2) is below a set temperature. 10

6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le capteur (22) de la température de l'eau dans le réservoir (2) est un capteur à étages apte à détecter des variations de cette température dans le temps et en ce que le dispositif de commande (23) est agencé pour commander l'ouverture d'un nombre N de moyens d'occultation (19) correspondant à des capteurs 15 adjacents, depuis le capteur (8d) au moins partiellement occulté situé le plus en aval, N étant adapté à la variation de température détectée. 6. Installation according to claim 5, characterized in that the sensor (22) of the water temperature in the tank (2) is a stage sensor capable of detecting variations of this temperature over time and in that the control device (23) is arranged to control the opening of a number N of occulting means (19) corresponding to adjacent sensors, from the at least partially occulted sensor (8d) located furthest downstream, N being adapted to the detected temperature variation.