FR2932513A1

FR2932513A1 - Construction for capturing and transforming solar energy into electrical energy, has photovoltaic kit with storage battery, transformer and lighting system that are housed in garden shed, and panel support fixed at wall of shed

Info

Publication number: FR2932513A1
Application number: FR0803383A
Authority: FR
Inventors: Horatiu Pristavu
Original assignee: FORESTA
Current assignee: FORESTA
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2009-12-18

Abstract

The construction has an adjustable height structure that is made of wood and tilted along an incident angle of solar rays, where the structure is positioned on any faces of a wood garden shed (1). A photovoltaic kit has a storage battery, a transformer and a lighting system that are housed in the shed, where the kit has photovoltaic panels (2). A photovoltaic panel support is fixed at a wall of the shed in an articulated manner by hinges, where the panel support is constituted by wood posts.

Description

Domaine de l'invention Field of the invention

La présente invention est relative aux abris de jardin en bois. Plus particulièrement, l'invention concerne l'ajout sur un abri d'un support pour l'insertion d'un ou plusieurs panneaux photovoltaïques, le tout constituant un abri de rangement extérieur pour le stockage de bois, de mobilier de jardin, outils, tondeuse, .... Le dispositif qui sera décrit ci-après s'adresse particulièrement aux personnes désirant installer le courant électrique dans un abri de jardin. Ce dernier étant le plus souvent situé dans un endroit isolé où il est difficile de faire passer des câbles électriques sans faire appel des infrastructures lourdes (tranchées pour faire passer les câbles sous terre, poteaux pour faire passer des câbles aériens, ...) The present invention relates to wooden garden sheds. More particularly, the invention relates to the addition to a shelter of a support for the insertion of one or more photovoltaic panels, all constituting an outdoor storage shelter for storing wood, garden furniture, tools, mower, .... The device that will be described below is particularly for people wishing to install the electric current in a garden shed. The latter is most often located in an isolated location where it is difficult to pass electrical cables without using heavy infrastructure (trench to pass the underground cables, poles for passing overhead cables, ...)

Etat de la technique State of the art

Le problème rencontré le plus souvent peut se résumer par cette interrogation : Comment monter un panneau solaire correctement sur un abri de jardin quelque soit son exposition ? On connaît tous des réalisations de type abris qui sont disposés dans des terrains de particuliers la plupart du temps. Ces abris ont des utilisations très diverses et donc des dimensions très variables. Il existe désormais sur le marché, des kits photovoltaïques permettant de s'éclairer dans n'importe quel endroit dépourvu de courant électrique, à une seule condition, d'avoir un ensoleillement convenable. On retrouve désormais des panneaux de taille variable avec des batteries, pour le stockage de l'énergie avec des ampérages variables allant de 5 à 200 Ampères et des accessoires permettant de transformer le courant électrique du 12 Volts au 220 Volts pour l'utilisateur qui le souhaite. Avec les progrès de la technique et le développement des énergies renouvelables telles que le solaire, le prix de ces kits devient désormais abordable pour les particuliers et ce genre de kit est intégré dar<.s cette invention. Autre aspect de l'invention, de nombreux fabricants d'abris proposent dans leur gamme des petits auvents adossés à l'abri qui servent d'abri pour le stockage de bois de chauffage, on parle souvent de bûchers . Ces bûchers sont en général spécifique à une gamme d'abri et se fixent aux abris de manière non réglable en hauteur. Le seul réglage possible est d'adapter des platines métalliques réglables à la base des poteaux permettant de diminuer ou augmenter la hauteur de quelques centimètres. -1- 2932513 -2- La présente invention combine ces deux fonctions : bûcher et support pour panneaux solaires. Si des constructions légères sont déjà équipées de bûchers fixes, en revanche, il n'existe pas de bûchers dont la pente de toit soit réglable par l'utilisateur en fonction du volume de bois qu'il 5 souhaite protéger des intempéries. Toutefois, le fait d'incliner fortement le support (pente de toit supérieur à 45°) réduit fortement le volume de stockage et au contraire, abaisser cet angle (inférieur à 45°) engendre une augmentation de surface. Il existe des bûchers réglables en largeur avec des éléments de soutient tubulaires comme celui décrit dans le brevet français portant le n° de publication 2 612 757 ou bien encor; celui réglable aussi en hauteur n° de publication 10 2 718 830 mais ne possédant pas de toit à pente réglable. The problem encountered most often can be summed up by this question: How to mount a solar panel correctly on a garden shed whatever its exposure? We all know shelter-type projects that are located in private lots most of the time. These shelters have very different uses and therefore very variable dimensions. There are now on the market, photovoltaic kits for lighting in any place without power, on one condition, to have adequate sunlight. We now find panels of variable size with batteries, for energy storage with variable amperage ranging from 5 to 200 amperes and accessories to transform the electrical current from 12 volts to 220 volts for the user who wish. With the progress of technology and the development of renewable energies such as solar, the price of these kits is now affordable for individuals and this kind of kit is integrated in this invention. Another aspect of the invention, many shelter manufacturers offer in their range of small awnings backed shelter that serve as shelter for the storage of firewood, we often speak of pyres. These pyres are generally specific to a range of shelter and are fixed to the shelters in a way not adjustable in height. The only possible adjustment is to adapt adjustable metal plates to the base of the posts to reduce or increase the height of a few centimeters. The present invention combines these two functions: pyre and support for solar panels. If light constructions are already equipped with fixed pyres, on the other hand, there are no pyres whose roof slope is adjustable by the user depending on the volume of wood he wishes to protect from the weather. However, the fact of strongly inclining the support (roof slope greater than 45 °) greatly reduces the storage volume and on the contrary, lowering this angle (less than 45 °) causes a surface increase. There are adjustable pyres in width with tubular supports such as that described in the French patent bearing the publication number 2612757 or still; that also adjustable in height publication No. 10 2 718 830 but not having an adjustable slope roof.

But de l'invention Purpose of the invention

15 La présente invention a pour objectif, quelque soit l'emplacement souhaité pour son abri de jardin, de pouvoir inclure à cet abri un ou plusieurs panneaux photovoltaïques qui soient orientés correctement pour obtenir un rendement de production électrique optimum. L'invention concerne un support pour panneaux photovoltaïque caractérisé par ce qu'il comprend : 20 une ossature en bois assemblée par des vis bois ou tirefonds (7) un panneau de particule de bois (8) (de type OSB), résistant à l'humidité, ayant un rôle de contreventement et de support pour la couverture (9) et pour le ou les panneaux photovoltaïques (2). des pieds ou poteaux (3) pour permettre de surélever l'ensemble et de l'orienter selon une 25 pente déterminée par les rayons solaires (au minimum 2 poteaux). La longueur de départ des poteaux étant plus importante que celle de l'abri pour pouvoir s'adapter à la plupart des parois des abris standard du commerce. un kit photovoltaïque comprenant, les panneaux photovoltaïques (2), une batterie de stockage, un transformateur, un système d'éclairage (ces 3 derniers éléments étant logés 30 dans l'abri lui-même. The object of the present invention is, whatever the desired location for its garden shed, to be able to include at this shelter one or more photovoltaic panels which are oriented correctly to obtain an optimum electrical production yield. The invention relates to a support for photovoltaic panels characterized by what it comprises: a wooden frame assembled by wood screws or lag screws (7) a particle board of wood (8) (OSB type), resistant to humidity, having a role of bracing and support for the cover (9) and for the photovoltaic panel (s) (2). feet or poles (3) to allow to elevate the assembly and guide it according to a slope determined by the sun's rays (at least 2 poles). The starting length of the posts being greater than that of the shelter to be able to adapt to most of the walls of standard commercial shelters. a photovoltaic kit comprising, the photovoltaic panels (2), a storage battery, a transformer, a lighting system (these last 3 elements being housed in the shelter itself.

Exposé et avantages de l'invention Description and advantages of the invention

L'invention n'est pas associée à un type d'abri spécifique. L'abri peut être de forme carrée c'est-à-dire avoir deux dimensions semblables (longueur = largeur) (figure 1 des 2932513 -3- annexes) ou bien de forme rectangulaire (figure 4 des annexes) ou bien encore de forme hexagonale comme certains kiosques par exemple. Lorsque l'on souhaite monter un abri dans son jardin, on n'a pas forcément beaucoup de choix pour son orientation. De plus, si on veut lui associer un ensemble d'éclairage autonome du 5 type panneau photovoltaïque, il est important que ce dernier soit orienté de préférence plein sud. C'est pourquoi, l'ajout d'un dispositif régl9ble pouvant supporter des panneaux photovoltaïques doit pouvoir s'effectuer sur n'importe quelle face de l'abri. La plupart du temps un abri de jardin de ce type n'est pas installé à proximité d'une maison et il faut si l'on souhaite éclairer l'intérieur, apporter et tirer des câbles électriques et les 10 dissimuler pour pouvoir se relier au réseau de distribution du courant électrique (EDF). La présente invention a donc pour but de palier à ces inconvénients et ses avantages de l'invention sont les suivants : - Une longueur minimale correspondant aux façades les moins importantes des abris du commerce, 15 - Pas d'obligation de déplacer l'abri pour recevoir au mieux les rayons du soleil, - Evite la pose directe des panneaux photovoltaïques sur la toiture existante et donc évite les problèmes de raccords et d'étanchéité qui en découle, - De plus, lorsque l'on veut positionner un panneau solaire directement sur le toit d'un abri de jardin, ce dernier possède en général une pente très faible entre 15 et 25 °, ne permettant pas 20 d'obtenir un rendement correct des panneaux solaires, - Possède une double fonction, celle d'abriter des bûches de bois de chauffage en même temps que le rôle de capteur solaire. - Permet un éclairage de l'abri de façon autonome sans apport extérieur de courant électrique. Ce dispositif supportant le panneau peut se fixer sur n'importe quelle des parois façades 25 de l'abri en tenant compte des ouvertures. Un pré-perçage des madriers concernés ou des parties des panneaux (en haut de chaque paroi) sera réalisé en atelier pour pouvoir faciliter la pose du support dans le cas où la construction est vendue avec un type d'abri déterminé, ou peut se faire par l'utilisateur lui même avec un matériel électroportatif si l'abri est déjà en place. Cette construction a l'avantage d'intégrer deux fonctions simples mais recherchées par 30 les utilisateurs à savoir, l'apport de l'énergie solaire pour des utilisations variées et la fonction de protection vis-à-vis des intempéries de bois de chauffage ou autre. En outre, cette installation s'intègre facilement dans la construction, il faut cependant tenir compte de l'orientation du panneau solaire. 35 2932513 -4- Pour effectuer ce réglage, qui se fait après montage entier de l'abri si l'utilisateur vient d'acquérir l'abri, il est indispensable de prendre en compte l'influence de l'orientation, de l'inclinaison et de l'ombrage sur l'énergie rayonnée. Une fois ces paramètres identifiés, il faut couper soigneusement les poteaux de la structure à 5 l'aide d'une scie égoïne dans le cas de poteaux en bois selon une table et un diagramme fournis dans la notice d'installation de la structure. Le support de panneaux peut recevoir la plupart des dimensions de panneaux photovoltaïques (2). En effet, le panneau sera couvert par le même type de couverture que l'abri (9) (feutre bitumé en rouleaux, plaques de bardeaux bitumés (shingle), couverture métallique, ...) pour ne 10 pas dénaturer l'ensemble et toute surface non recouverte par les panneaux photovoltaïques sera protéger par une couverture. Si l'utilisateur possède déjà un abri, cette structure peut s'adapter sur n'importe quel abri à condition d'orienter le panneau solaire plein sud. Dans ce cas, il ne faut pas que la façade de l'abri orientée plein sud comporte des ouvertures. 15 Pour les utilisateurs désirant se munir d'un tel abri, il faudra que ce dernier prenne quelques précautions lors du montage de son abri qu'il soit en madriers empilés ou en panneaux prémontés. En effet, il devra égalemen utiliser une boussole pour repérer le sud mais l'emplacement de l'abri aura beaucoup moins d'importance. C'est l'orientation plein sud qui est recommandée pour obtenir les meilleures 20 performances du ou des panneaux photovoltaïques (voir figures 5, 6 et 7). La pose devra donc s'effectuer en utilisant une boussole pour bien repérés les différents points cardinaux. Pour optimiser davantage le rendement du panneau photovoltaïque, il faut prendre en compte l'angle d'incidence des rayons du soleil et donc tenir compte de sa zone géographique et des saisons. Pour réceptionner le cadre supportant le panneau solaire et pour permettre le passage les 25 branchements électriques, l'utilisateur devra visser des charnières (6) et percer les madriers empilés ou les panneaux bois constituant l'abri. L'ensemble de la construction est livré en kit et paletissé pour le transport (dimension du support basée sur des standards européens de palette). Certains panneaux constituant le toit de l'abri seront prédécoupés en atelier tout comme celui supportant le panneau 30 solaire. Seuls les pieds seront à visser par le futur utilisateur à l'aide des charnières (6). The invention is not associated with a specific type of shelter. The shelter may be square in shape, that is to say have two similar dimensions (length = width) (Figure 1 of the 2932513 -3- annexes) or of rectangular shape (Figure 4 of the appendices) or even of shape hexagonal like some kiosks for example. When you want to build a shelter in your garden, you do not necessarily have many choices for its orientation. In addition, if we want to associate it with a stand-alone lighting unit of the photovoltaic panel type, it is important that the latter be oriented preferably facing south. Therefore, the addition of a regulable device capable of supporting photovoltaic panels must be able to be carried out on any face of the shelter. Most of the time a garden shed of this type is not installed near a house and it is necessary if one wishes to illuminate the interior, bring and pull electric cables and conceal them to be able to connect to the house. power distribution network (EDF). The present invention therefore aims to overcome these drawbacks and its advantages of the invention are as follows: - A minimum length corresponding to the least important facades of commercial shelters, 15 - No obligation to move the shelter for receive the best sunlight, - Avoid direct installation of photovoltaic panels on the existing roof and therefore avoids the problems of connections and sealing that results, - Moreover, when we want to position a solar panel directly on the roof of a garden shed, the latter generally has a very low slope between 15 and 25 °, not allowing 20 to obtain a correct yield of solar panels, - has a dual function, that of sheltering logs of firewood at the same time as the role of solar collector. - Allows shelter lighting independently without external power supply. This device supporting the panel can be fixed on any of the walls 25 of the shelter taking into account the openings. A pre-drilling of the planks concerned or parts of the panels (at the top of each wall) will be done in the workshop to facilitate the installation of the support in the case where the construction is sold with a specific type of shelter, or can be done by the user himself with a power tool if the shelter is already in place. This construction has the advantage of integrating two simple but sought-after functions by users, namely, the provision of solar energy for various uses and the protection function against the weather of firewood or other. In addition, this installation is easily integrated into the construction, however, the orientation of the solar panel must be taken into account. To make this adjustment, which is done after complete assembly of the shelter if the user has just acquired the shelter, it is essential to take into account the influence of the orientation, of the tilt and shading on the radiated energy. Once these parameters have been identified, the poles of the structure must be carefully cut with a handsaw in the case of wooden poles according to a table and a diagram provided in the installation instructions of the structure. The panel support can receive most dimensions of photovoltaic panels (2). Indeed, the panel will be covered by the same type of cover as the shelter (9) (asphalt felt in rolls, bituminous shingle plates (shingle), metal cover, ...) to not denature the whole and any surface not covered by photovoltaic panels will be protected by a cover. If the user already has a shelter, this structure can adapt to any shelter provided to orient the solar panel facing south. In this case, it is not necessary that the facade of the south-facing shelter has openings. For users wishing to provide such a shelter, it will be necessary for the latter to take some precautions when mounting his shelter whether it is stacked planks or pre-assembled panels. Indeed, it will also use a compass to locate the south but the location of the shelter will be much less important. It is the south-facing orientation that is recommended to obtain the best performance of the photovoltaic panel (s) (see FIGS. 5, 6 and 7). The pose will have to be carried out using a compass for well spotted the various cardinal points. To further optimize the performance of the photovoltaic panel, it is necessary to take into account the angle of incidence of the sun's rays and thus take into account its geographical zone and the seasons. To receive the frame supporting the solar panel and to allow the passage 25 electrical connections, the user will screw hinges (6) and drill the stacked planks or wood panels constituting the shelter. The entire construction is delivered as a kit and palletized for transport (support dimension based on European pallet standards). Some panels constituting the roof of the shelter will be pre-cut in the workshop just like the one supporting the solar panel. Only the feet will be screwed by the future user using the hinges (6).

Dessins drawings

La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description 35 suivante d'un exemple de réalisation en référence aux dessins annexés, dans lesquels : 2932513 -5- la figure 1 est une vue en perspective d'un abri équipé selon l'invention, la figure 2 est une vue éclatée en perspective du support de panneau solaire permettant de visualiser les assemblages et les accessoires nécessaires, la figure 3 est une vue en perspective de l'ensemble, 5 la figure 4 représente une vue en perspective d'un abri de forme rectangulaire de grande dimension avec la structure supportant le panneau photovoltaïque, Les figures 5, 6 et 7 représentent différentes possibilités de positionnement du panneau sur un abri. The present invention and its advantages will become more apparent in the following description of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a perspective view of a shelter equipped according to the invention; FIG. 2 is an exploded perspective view of the solar panel support for viewing the necessary assemblies and accessories, FIG. 3 is a perspective view of the assembly, FIG. 4 is a perspective view of a shelter. rectangular large size with the structure supporting the photovoltaic panel, Figures 5, 6 and 7 show different possibilities of positioning the panel on a shelter.

10 Description d'un mode de réalisation Description of an embodiment

Le support de panneau photovoltaïque est constitué par des montants en bois (4) et renforcé dans le sens de la longueur par des traverses de section plus faible (5). Sur ce cadre ainsi 15 formé, repose une plaque de panneau de particule (8) résistant à l'eau qui joue un rôle de contreventement pour éviter que la structure ne se déforme. C'est sur cette dernière que vendra se poser la couverture, en général identique à celle de l'abri et où se visseront, avec des vis spécifiques, les éléments du ou des capteurs solaires (2) selon leurs dimensions. Le montant horizontal qui sera fixé sur la partie haute de l'abri sera articulé par des charnières en 20 acier inoxydable. Le montant horizontal du panneau sera de la même manière articulé aux deux poteaux par des charnières (6) d'un autre type. La longueur des poteaux (3) sera à déterminer par le client en fonction de l'orientation de son abri et de sa situation géographique. Un diagramme fourni dans la palette aidera le client dans cette démarche.The photovoltaic panel support is constituted by wooden uprights (4) and reinforced in the longitudinal direction by crosspieces of smaller section (5). On this frame thus formed, rests a water-resistant particle board plate (8) which plays a bracing role to prevent the structure from deforming. It is on the latter that will sell the cover, usually identical to that of the shelter and where screw, with specific screws, the elements of the solar collectors (2) according to their dimensions. The horizontal post which will be fixed on the upper part of the shelter will be hinged by stainless steel hinges. The horizontal amount of the panel will be similarly articulated to the two poles by hinges (6) of another type. The length of the posts (3) will be determined by the client according to the orientation of his shelter and its geographical location. A diagram provided in the palette will help the customer in this process.

25 Une fois le panneau fixé sur son support, la masse constituée par la couverture et le ou les panneaux sera bien répartie sur le support qui lui-même repose sur les deux poteaux en bois, fixés au sol par de simples platines métalliques (vissées à la fois sur le poteau en bois et ancrées au sol par des chevilles de fixation légère). Si l'abri le permet, il est possible d'accoler deux structures semblables pour augmenter la 30 surface de captation des rayons du soleil. En cas extrême, si l'utilisateur ne souhaite plus utiliser le panneau à l'endroit où il l'avait monté, il pourra démonter l'ensemble après avoir préalablement débranché toute l'installation électrique. 35 15 20 25 30 Once the panel is fixed on its support, the mass formed by the cover and the panel or panels will be well distributed on the support which itself rests on the two wooden posts, fixed to the ground by simple metal plates (screwed to both on the wooden pole and anchored to the ground by light fastening dowels). If the shelter allows it, it is possible to join two similar structures to increase the area of capture of the sun's rays. In extreme cases, if the user no longer wishes to use the panel where it was mounted, he can dismantle the assembly after having previously disconnected the entire electrical installation. 35 15 20 25 30

Claims

1) Construction with a frame and base of wood or any other material for capturing and transforming solar energy into electrical energy and characterized in that it comprises: a structure, made of wood or any other material, adjustable in height and reclines according to the angle of incidence of the sun's rays and can be positioned on any face of a wooden garden shed (1), a photovoltaic kit comprising, the photovoltaic panels (2), a battery of storage, a transformer, a lighting system (these last 3 elements being housed in the shelter itself.

2) Construction according to claim 1, characterized in that the positioning of the photovoltaic panel (2) can be performed on any vertical wall of the shelter having no significant opening.

3) Construction according to any one of the preceding claims, characterized in that the device receiving the photovoltaic panel or panels serves as a shelter for storing various accessories (tools, lawn mower, garden furniture) and in particular for the storage of logs of wood of heating.

4) Construction according to any one of the preceding claims, characterized in that the panel support is fixed to one of the walls of the shelter in an articulated manner, using hinges (6) to obtain a variable slope different from that of the shelter and certainly more suitable for a suitable electrical output.

5) Construction according to any one of the preceding claims, characterized by posts (3) adjustable by the user to obtain a correct inclination vis-à-vis the sun. The final height of the intersected posts being determined according to a table and a diagram provided with the set. -6- 35