Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
5~
~a presente demande concerne un capteur solaire~
plus particulièrement un capteur solaire textile
~e principe de fonctionnement d~un capteur solaire
est bien connu: 17énergie solaire e~t absorbée par le cap-teur
qui la transforme en chaleur transmise à un fluide en mouvement.
~e5 capteurs sont généralement solides, sous forme de plaque
absorb~nte noire placée ~ l'intérieur d~un châssis étanche re-
couvert d~une vitre, un e~pace étant laissé entre la plaque
absorbante et la ~itre du châssis. ~e fluide en mouvement,
généralement de l'eau~ passe dans une batterie de tubes insérés
dans la plaque absorbante, l'envers de la plaque non exposé au
soleil étant dan~ la majorité des cas isolé pour éviter les per-
tes de chaleur. Selon ce principe, l'énergie du soleil absorbée
par la plaque est transmise aux tubes puis au liquide en mouve-
ment qui peut, soit être utilisé immédiatement, soit ê-tre stocké
pour utilisation ultérieure.
Ce type de capteur est généralement onére~x, dlun
montage délicat; aussi, propose-t-on dans la présente demande
un capteur solaire relativement simple et bon marché.
~a présente invention, telle que revendiquée ici, a
essentiellement pour objet un capteur solaire par rui~sellement
de liquide~ caractérisé en ce qu~il est constitué par une sur-
face te~tile dont l'épaisseur présente des densités différen-
ciées telles que ces densités vont en croissant de la surface
exposée au soleil vers la partie opposée, afin de permettre au
liquide de rui3seler sur l~épais~eur supérieure.
~a surface textile peut, par exemple, etre constituée
dlau moins un textile non tis~é obtenu, soit par le procédé
par voie sèche à partie de fibres, soit par extrusion de masses
fondues pour donner nai~sance à une surface de filaments continus.
Si l~on a une ~eule surface de non-tissé, la différence de den-
~ité peut ~tre obtenue par aiguilletage par exemple. Si llon
,
~:~156IP~
a plusieurs n~ntissés, leur ~uperposition est réalisée de telle
façon que le nontis~é le moins dense soi-t du c8té de la face
exposée au soleil. On peut aussi éventuellement pratiquer une
légère imprégnation de résine ~ynthé-tique de la couche textile
non tis~ée la plus proche de celle exposée au ~oleil afin de
faciliter ltécoulement laminaire du liquide et sa répartition
dans et sur la couche exposée au soleil. Il est aussi possible
de pratiquer une pulvérisation de résine en surface de la face
exposée au soleil, dans ce cas le liquide s'écoule en se répar-
tissant régulièrement dans l'épai~seux du nontis~é et laminai-
rement en surfaceO S'il s'agi-t de nontis~é aiguilleté, la face
exposée au soleil est, de préférence, celle de sortie des ai-
guille~. ~orsqu'il s'agit de supérposition de plusieurs non-
tissés, la nappe la moins dense est de préférence d'épaisseur
moindre. Il est aus~i po~sible de superposer un nontissé et
un tissu ou un tricot, la surface non tissée étant toujours
placée côté soleil. En surfaceS on peut aussi disposer un câble
étalé de fils continus frisés ou non, l'enver3 étant constitué
d'un nontissé, tissu ou trlcot. Par "densité", on entend le
rapport de la surface occupée par le textile au poid~ dudit
textile.
~ e textile est de préférence une matiare résistante
à la lumiere solaire et par-ticuliarement aux ultra-violets;
bn utili~e de préférence les textiles synthétiques ~ base de
pol~mères, copolymères, mélange de polymères, ou obtenu~ par
filage de ces deLniers en situa-tion c8te/c8te ou ~me/gaine. La
contexture du nontissé doit permettre de répartir le mieux pos~
sible le liquide afin qu~il clrcule par ruissellement le plus
près possible de la surface du capteur. En cas de surpression
d'eau accidentielle, l'ensemble doit permettre d'absorber la
quantité d'eau suI)plémen-taire pour éviter un fort ecoulement
:Laminaire en surface~ Si la densi-té du textile était uniforme,
l'eau ruisse~Llerait dans la partie du textile opposée ~ celle
--2--
, ' ,
expo~ée au soleil et le résultat obtenu serait moins bon;
de plus, en ca3 de ~urpression~ l'eau diffuse dans l'épaisseur
et s'écoule normalement san~ pratiquement perturber le fonc-
tionnement du capteur.
Bien entendu, le capteur solaire textile de la pré-
sente demande, est de couleur noire pour absorber au maximum
l'énergie solaire; cette couleur noire, de préférence mate,
peut être ob-tenue, ~oit par coloratlon dans la masse lor~ de la
~-~ fabrication des textlles, soit par matification du -textile lors
1~ de sa fabrica-tion puis coloration ultérieurement, soi~ coloration
ultérieure au moyen de formule de colorant appropriée. ~a co-
loration noir mat choisie devra être telle qu'elle permette un
coe~ficient d'absorp-tion maximum pour un coefficient d'émission
minimum afin d'éviter les pertes de chaleur~ ~e nontissé peut
être, avant utilisation, imprégné d'un produit mouillant~
~ e capteur te~tile est placé dans un châssi~ isolé
comme les capteurs solides, en maintenant un espace entre la
surface du capteur et la vitre du ch~s3is; une alimentation
de li~uide est prévue a une extrémité du chassis et une évacua-
tion à llautre extrémité. ~'inclinaison du chassis e~t fonctionde la région dans laquelle il se trouve afin de profiter d'un
ensoleillement maximum; il peut d'ailleurs éventuellement etre
conçu de façon ~ ce que, monté sur un chassis mobile, la rota-
tion de ce dernier ~ui~e les mouvements du soleil d'est en
ouest; lé soir9 le chassis est remi3 face ~ l'est pour béné-
ficier du ~oleil levant la ~ournée suivante.
~ e dispositif d'alimentation en eau doit être conçu
de façon a alimenter l'eau au capteur de façon laminaire~ sans
turbulence; un exemple d'un tel moyen d'alimentation e~t il-
lustré sur les figures 1 et 2 annexée~ ~ la présente demande etdonnées ~ titre illustratif et non limitatif.
Sur la figure 1, on distingue la vitre 1, le capteur
--3--
56~
solaire textlle 2, le fond du ch~sis 3, la couche isolante
49 l'arrivée d'eau 5 dans une goutti~re 6) cette arrivée d'eau
5 étant entourée d'un manchon textile 7 non ti~sé de préférence,
a trarers lequel diffuse lleau ~ dont la surface e~t située au
niveau de l'ép~isseur la moins dense du cap-teur textile, l'eau
chau:Efée sgécoul~nt par la tubulure 9. ~ors du fonctionnement,
le niveau de l'eau 8 est maintenu tel qu'il permette un rui~-
sellement répartie uniformément dans la partie supérieure la
moins dense du capteur textile 2; lors de ce ruissellement~
l'eau se réchauffe progressivement et s'écoule par la tubulure
9~ .
~ a figure 2 représente lm agrandissement de la surface
textile de la figure 1 selon coupe AA'/~' dans laquelle on
distingue la couche 10 dans et sur laquelle s'écoule le liquide,
d'épaisseur moindre que la couche interne 11.
~ 'eau réchauf~ée par un tel capteur peut être utili-
sée pour tout usage domestique, industriel ou agricole, parexemple réchauffage d'eau de piscine,. de bain, d'eau pour usage
ménager. Bien entendu, la sur~ace du capteur est fonction de
son utilisation.
~es exemples suivants illustrent la presente demande
sans la limiter.
Dans ~n dispositif tel que représenté figure 1, on
met un capteur textile solaire constitué par un panneau de 2
mètre~ sur 1 mètre9 compo~é en surface exposée au soleil d'un
nontissé pe~ant 60 g/m2, non aiguilleté, et en face opposée
d'un nontiss~ pesant 150 g/m2, aiguilleté 50 coups/cm29 péné-
-tration des aigui].les 16 mm.
~es deux nonti~sés ~ont obtenus par extrusion et nap-
page selon un procédé cnnnu de filamen-ts continus en polyté-
réphtalate d'éthylène glycol de titre 13 dtex/brin; l'ensemble
s~9
présente 3 millimètres d'épai~seur apr~s pose, le~ nontis~és
étant teints en noir par colora-t.ion dc~ns la-~asse dan~ le.
conditions suivantes:
- On pratique un mélange de 0,4 ~¦o de cire OP (HOECHS~)
et 0,08 ~ de Noir Vulcan 6 (CABOT CORP.); ce mélange est in-
troduit à 0,~ ~ dans le fondoir contenant le polytéréphtalate
d'ethylène glycol qui est ensui-te extrudé sous forme de
filaments.
I.e ch~sis ainsi monté est incliné à 45 par rapport
a la verticale et alimenté en eau: débit 200 litres par heure,
écoulement 2 mètres/minute; l'eau alimentee à 20C pa~se ~ 25C
et sert à alimenter une pi~cine.
~ ,
Dans un dispo~iti~ tel ~ue décrit figure 1, on met un
capteur textile solaire constitué par un panneau de 1 mètre sur
1 mè-tre, compose en ~urface expo~ée au soleil d'un nontissé de -
poids 50 g/m 9 non aiguilleté, et en face opposée d~un non-
tissé pe~ant 11.0 g/m2, aiguilleté 50 coupsjcm2~ pénétration
16 mm des aiguilles, impregné par une résine mélamine formol
Les deux nontissés sont obtenus par extrusion et
nappage selon un procédé connu de filaments continus en poly- ~ .-
téréphtalate d'éthylène glycol de titre 8,8 dtexjbrin; lten- -
semble pré~ente 3 millimètre~ d'épaisseur apras po~e, les
nontissés étant teints en noir da~ les conditions ~uivantes:
- Désensimage en autoclave ~ 80C pendant 20 minute~
.
dans un bain contenant 2 grammes/litre de carbonate de sodiwm, `-
0,5 gramme/1.itre de DETA.GI~ P 307 fabrication RHoNE-POUlENC-
~IDUSTRIES, et rinçage, puis teinture dans le même appareil
danæ un bain contenant:
. 1 cm3/litre d'acide acé-tique,
. 1 cm3/lit;re de SU~PTOL LT~ fabrication Pechiney
U~;.ne Kulhma~n,
--5--
56~
. ~ ~0 de colorant noir TEr~SI~ S~ fabrication
CIB~ GEIGY,
. 4 ~0 de colorant noi:r ~ORQN S 2 B~ fabrlcation SANDOZ.
(~es pourcen-tages 50n t donnés par rapport au poid~ de matière).
Te.in-tu.re par circulation de bain pendant 1 heure a 130C;
ensuite, dépnuillement dans un ba.~n contenant: 6 cm3/litre de
soude à 36Baumé, 2 grammes/litre d'hydrosulfite de sodium,
:L cm3/litre de SUN~P~O~ O (PUK)9 pendant 30 minutes ~ 80C;
ensuite, rinçage puis séchage ~ur rame a 150C.
~e ch~s~is ainsi monté est incliné à 45 pax rapport
la verticale e-t allmen-té en eau: débit 200 litres par heure,
écoulement 2 mètres pax minute; l'eau alimentée ~ 20C pa~se
à 25C et sert ~ alimenter une pi~cine comme dans l'exemple l.
xemple 3
Dans un dispositif tel que représenté ~igure l, on
dispose un capteur solaire constitué d'un nontissé de ~ilament~
continu3 13 dtex/brin, en polytéréphtalate d'éthylène glycol,
de poids 120 g/m2, telnt en noir selon le procédé de l'exemple
2 9 pul~érisé de xé~ine acrylique vinylique, poids total
140 grammes/m2.
~ e ch~ssis étant incline à 45 9 }.a dimension du cap-
teur étant de: deux mètre~ carrés (2m x lm)9 on a fa.it ruis-
seler en les rec~clant 4G litres d'eau que l'on a pu porter de
25 à 40C en deu~ heure~.
