FR3113114A1 - Système photovoltaïque - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système photovoltaïque (1) comprenant un pied fixe (2) configuré pour être fixé au sol (3), un bras vertical (5) configuré pour s’étendre longitudinalement depuis le pied fixe (2) selon un axe principal (A-A) perpendiculaire au sol (3), au moins un panneau solaire (6 , 6’) solidaire de manière fixe au bras vertical (5) et s’étendant radialement par rapport à l’axe principal (A-A), le système (1) comprenant en outre un dispositif d’entraînement (10) du bras (5) pour coupler le bras vertical (5) au pied fixe (2), le dispositif d’entraînement (10) étant configuré pour l’entraînement du bras vertical (5) autour de son axe principal (A-A).
Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention se rapporte au domaine photovoltaïque et plus particulièrement à un système photovoltaïque.
Afin d'optimiser le rendement électrique de panneaux solaires, ces derniers sont généralement installés sur des supports équipés de dispositif de poursuite solaire permettant de modifier leur orientation en fonction de la course du soleil de manière à maximiser la captation de lumière par le panneau solaire.
En effet, le rendement d'un panneau solaire est maximal lorsque le rayonnement solaire a une incidence sensiblement perpendiculaire au panneau.
Afin de pouvoir conserver au mieux cette orientation en fonction de la course du soleil sur l'horizon tout au long d'une journée, les panneaux solaires sont installés sur des supports suiveurs présentant un ou plusieurs axes d'articulation permettant l'orientation du panneau selon une ou plusieurs directions grâce à un ou plusieurs moteurs.
On distingue notamment les supports suiveurs à un ou deux axes d'articulation.
Les supports suiveurs deux axes permettent un suivi du soleil selon son azimut et son élévation.
Dans les régions du globe terrestre où la course du soleil varie peu en hauteur par rapport à l'horizon selon les saisons, un support suiveur à un axe pourra être suffisant.
Les supports suiveurs un axe permettent un suivi du soleil par rotation autour d'un axe fixe.
Selon un premier mode de réalisation connu, l'axe de rotation correspond sensiblement à l'axe médian du panneau.
Dans une première variante, l'axe de rotation est sensiblement horizontal. Le panneau peut alors effectuer un suivi en élévation mais est fixe en azimut. Le support comprend alors deux pieds latéraux d'extrémité définissant un axe sensiblement horizontal sur lequel le panneau solaire est monté en rotation à l'aide de fourches support.
Dans une seconde variante optimisée, l'axe de rotation est lui-même incliné.
Cette technique permet un moins bon suivi en azimut qu'une rotation autour d'un pied central vertical, mais un meilleur suivi en élévation au cours d'une journée.
Un tel support suiveur comprend généralement trois pieds formant une base triangulaire supportant une armature sensiblement pyramidale. Un pied bas situé au niveau d'un sommet de la base triangulaire forme, avec le sommet élevé de la pyramide, l'axe de support et de rotation du panneau solaire. Un exemple de tel support est décrit dans le document DE 20 2004 001 642 U1.
Selon un deuxième mode de réalisation connu, l'axe de rotation est sensiblement vertical. Un tel support suiveur comprend généralement un pied central ancré dans un bloc en béton, au sommet duquel est installé le panneau solaire mobile en rotation autour de l'axe du pied central. Un moteur piloté assure l'entraînement en rotation.
Cette rotation autour du pied central permet un suivi en azimut sur environ 270° en général.
On notera que le panneau solaire est installé de manière inclinée par rapport au sol correspondant à une élévation du soleil entre 5 et 75 degrés. Cette inclinaison peut généralement être réglée manuellement en fonction de la saison et de l'élévation moyenne correspondante du soleil sur la plus grande partie de la journée. Toutefois, la rotation s'effectuant autour d'un axe vertical, l'inclinaison du panneau ne permet pas de prendre en compte l'élévation du soleil en début et fin de journée.
Bien évidemment, de tels suiveurs à un axe peuvent également être utilisés dans des régions du globe où la variation d'élévation du soleil en fonction des saisons est plus importante. Par exemple, sous les latitudes françaises, l'élévation du soleil à midi varie de 18° à 62° aux deux solstices. L'utilisation d 'un support suiveur à un axe incliné permettra alors une inclinaison optimale en fonction, notamment, du facteur d'ombrage mutuel des suiveurs, de la saisonnalité de l'ensoleillement, de la réfraction de la lumière dans l'épaisseur des panneaux ainsi que du rendement surfacique du terrain occupé par la centrale solaire, entre autres paramètres possibles.
En fonction de la disparité de l'ensoleillement au cours de l'année, une centrale à support suiveur à un axe judicieusement incliné pourra garantir un rendement annuel très proche d'une centrale à suiveurs à deux axes.
Un support suiveur à deux axes comprendra également un pied central vertical constituant un axe de rotation du panneau, et un support motorisé permettant d'en faire varier l'inclinaison au sommet du pied central. Le panneau pourra alors également assurer un suivi du soleil selon son élévation.
Ces systèmes photovoltaïques de l’art antérieur affichent cependant des inconvénients.
Ces systèmes photovoltaïques présentent de faibles résistances aux vents puissants, comme les tempêtes par exemple, à cause notamment de la surface amovible importante exposée au flux d’air, entraînant par conséquent, la destruction partielle ou totale de ces systèmes et donc des réparations conséquentes.
Afin d’éviter au mieux la destruction de ces installations, seule la construction de systèmes photovoltaïques métalliques très lourds a été envisagée.
De plus, ces systèmes photovoltaïques à un axe de l’art antérieur sont encombrants à transporter et nécessite un temps de montage non négligeable. En conséquent, elles sont également difficilement ré-implantable à un autre endroit si nécessaire.
La présente invention vise à remédier à au moins un des inconvénients précités en fournissant un système photovoltaïque comprenant :
-un pied fixe configuré pour être fixé au sol,
-un bras vertical configuré pour s’étendre longitudinalement depuis le pied fixe selon un axe principal perpendiculaire au sol, le bras étant mobile en rotation autour de son axe principal,
-au moins un panneau solaire solidaire de manière fixe audit bras vertical et s’étendant radialement par rapport à l’axe principal,
le système comprenant en outre un dispositif d’entraînement du bras pour coupler le bras vertical au pied fixe, le dispositif d’entraînement étant configuré pour l’entraînement du bras vertical autour de son axe principal.
L’agencement d’un bras vertical par rapport au sol, mobile en rotation autour de son axe principal et au moins un panneau solidaire de manière fixe au bras vertical et s’étendant radialement par rapport à l’axe principal permet de garantir une prise du vent sur un petit profil du système photovoltaïque exposé au flux d’air.
Selon un mode de réalisation, le système photovoltaïque comprend au moins un panneau, dit premier panneau solaire et un deuxième panneau solaire, le deuxième panneau solaire étant solidaire de manière fixe audit bras et s’étendant radialement par rapport à l’axe principal, le premier panneau solaire et le deuxième panneau solaire étant opposés l’un à l’autre par rapport à l’axe principal de sorte que la dimension radiale du premier panneau solaire est supérieure à la dimension radiale du deuxième panneau solaire.
La dimension radiale du premier panneau étant supérieure à la dimension radiale du deuxième panneau, cela offre une fonction « girouette » au système photovoltaïque ainsi qu’une « mise en drapeau » du système photovoltaïque, orientant les panneaux solaires de manière à offrir la moindre résistance face au vent.
Lorsque le vent prend prise sur les panneaux solaires, c’est le panneau solaire comprenant la plus grande dimension radiale qui déterminera l’orientation du système photovoltaïque.
Cette différence de dimension radiale entre le premier panneau et le deuxième panneau permet donc d’orienter plus rapidement et directement le système photovoltaïque vers la direction de propagation du flux d’air lié au vent et ce dès l’apparition de vent violent.
Selon un mode de réalisation, la dimension radiale du premier panneau solaire est différente de la dimension radiale du deuxième panneau solaire.
Selon un mode de réalisation, la dimension radiale du deuxième panneau solaire est inférieure ou égale à 70% de la dimension radiale du premier panneau solaire.
Selon un autre mode de réalisation, la dimension radiale du deuxième panneau solaire est inférieure ou égale à 50% de la dimension radiale du premier panneau solaire.
Ces valeurs de 70% et de 50% permettent d’obtenir un effet de « mise en drapeau » efficace tout en conservant une surface minimale du deuxième panneau solaire pour capter au mieux et en quantité suffisante l’énergie solaire.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d’entraînement comprend une table à billes montée sur le pied fixe, le bras vertical étant configuré pour coopérer avec ladite table à billes.
La table à billes permet de garantir une vitesse minimale de rotation du bras vertical malgré la charge du bras vertical soutenant au moins un panneau solaire.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d’entraînement comprend une roue dentée fixée au bras vertical autour de son axe principal.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d’entraînement comprend un moteur électrique comportant un servomoteur asservi à la course azimutale du soleil, le moteur électrique étant relié au pied fixe et configuré pour entraîner en rotation, par l’intermédiaire d’une came, ladite roue dentée selon un axe de rotation confondu avec l’axe principal du bras vertical.
Selon un mode de réalisation, un dispositif de freinage mécanique de la rotation du bras vertical est relié à la fois au bras vertical et au pied fixe.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de freinage mécanique comprend un disque ou un tambour couplé à la roue dentée du dispositif d’entraînement et au moins une plaquette de frein solidaire du pied fixe.
Selon un mode de réalisation, un dispositif de freinage électronique de la rotation du bras vertical est couplé au dispositif d’entraînement.
Selon un mode de réalisation, un dispositif de mesure de la vitesse ou de la pression du vent est couplé au servomoteur, le dispositif de mesure étant configuré pour envoyer un signal d’arrêt du moteur électrique au servomoteur, au-delà d’une valeur seuil mesurée par ledit dispositif de mesure.
Selon un mode de réalisation, un dispositif de temporisation est couplé au dispositif de mesure de la vitesse ou de la pression du vent et au servomoteur, le dispositif de temporisation étant configuré pour envoyer un signal d’actionnement du moteur électrique au servomoteur, postérieurement à la réception du signal d’arrêt du moteur électrique par le servomoteur, au-dessous de la valeur seuil mesurée par ledit dispositif de mesure.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un panneau solaire s’étend perpendiculairement par rapport à l’axe principal du bras vertical.
Cette disposition du panneau solaire par rapport à l’axe du bras vertical permet d’offrir le plus petit profil au système photovoltaïque exposé au flux d’air.
Selon un mode de réalisation, le système photovoltaïque comprend au moins une rangée de panneaux solaires, chaque panneau solaire étant solidaire du panneau solaire adjacent, ladite au moins une rangée s’étendant selon l’axe principal du bras vertical.
L’au moins une rangée de panneaux solaires permet de maximiser la captation de l’énergie solaire pour un unique système photovoltaïque.
L’invention sera décrite plus en détails à travers les figures présentées ci-dessous, ce qui facilitera sa compréhension.
Dans la description qui va suivre, il faut comprendre par face avant, la face du système photovoltaïque pour laquelle des panneaux solaires sont configurés pour capter l’énergie solaire et par face arrière la face du système photovoltaïque opposée à la face avant, c’est-à-dire la face du système photovoltaïque qui n’est pas configuré pour capter l’énergie solaire.
La figure 1 montre une face avant d’un système photovoltaïque 1 selon l’invention.
Le système photovoltaïque 1 comprend un pied fixe 2 fixé dans le sol 3 à l’intérieur d’un socle 4, de préférence en béton armé.
Le pied fixe 2 est fixé verticalement par rapport au sol 3.
Un bras vertical 5 est configuré pour s’étendre longitudinalement depuis le pied fixe 2 selon un axe principal A-A perpendiculaire au sol 3.
Au moins un panneau solaire, dit premier panneau solaire 6, est solidaire de manière fixe du bras vertical 5.
Sur cette figure, c’est la face avant de premier panneau 7 du premier panneau solaire 6 qui est représentée, c'est à dire la face du premier panneau solaire 6 apte à capter l’énergie solaire.
Sur cette figure, une rangée de premier panneaux solaires 6 est représentée.
Chaque premier panneau solaire 6 s’étend radialement par rapport à l’axe principal A-A du bras vertical 5.
Plus précisément, chaque premier panneau solaire 6 s’étend perpendiculairement par rapport à l’axe principal A-A du bras vertical 5.
La face avant de premier panneau 7 du premier panneau solaire 6 est disposée et s’étend perpendiculairement par rapport au sol 3.
Chaque premier panneau solaire 6 est solidaire du premier panneau solaire 6 adjacent par l’intermédiaire de moyens de fixation 8 de type rivets ou éclisses par exemple, la rangée de premier panneaux solaires 6 s’étendant selon l’axe principal A-A du bras vertical 5.
Sur cette figure, un deuxième panneau solaire 6’ est représenté.
Chaque deuxième panneau solaire 6’, est solidaire de manière fixe du bras vertical 5.
C’est la face avant de deuxième panneau 7’ du deuxième panneau solaire 6’ qui est représentée, c'est à dire la face du deuxième panneau solaire 6’ apte à capter l’énergie solaire.
On voit sur cette figure, une rangée de deuxième panneaux solaires 6’ est représentée.
Chaque deuxième panneau solaire 6’ s’étend radialement par rapport à l’axe principal A-A du bras vertical 5.
Plus précisément, chaque deuxième panneau solaire 6’ s’étend perpendiculairement par rapport à l’axe principal A-A du bras vertical 5.
La face avant de deuxième panneau 7’ du deuxième panneau solaire 6’ est disposée et s’étend perpendiculairement par rapport au sol 3.
Chaque deuxième panneau solaire 6’ est solidaire du deuxième panneau solaire 6’ adjacent par l’intermédiaire des moyens de fixation 8 de type rivets ou éclisses par exemple, la rangée de deuxième panneaux solaires 6’ s’étendant selon l’axe principal A-A du bras vertical 5.
Le premier panneau solaire 6 et le deuxième panneau solaire 6’ sont opposés l’un à l’autre par rapport à l’axe principal A-A du bras vertical 5.
La dimension radiale du premier panneau solaire 6 est supérieure à la dimension radiale du deuxième panneau solaire 6’.
Plus précisément, la dimension radiale du deuxième panneau solaire 6’ est égale à 50% de la dimension radiale du premier panneau solaire 6.
On peut noter que la dimension radiale du deuxième panneau solaire 6’ est préférentiellement différente de la dimension radiale du premier panneau solaire 6 et donc peut être inférieure ou supérieure à 50% de la dimension radiale du premier panneau solaire 6.
En effet, selon un autre mode de réalisation de l’invention, la dimension radiale du deuxième panneau solaire 6’ est inférieure ou égale à 70% de la dimension radiale du premier panneau solaire 6.
Le premier panneau solaire 6 et le deuxième panneau solaire 6’ présentent les mêmes dimensions tandis que le premier panneau solaire 6 s’étend perpendiculairement par rapport à l’axe principal A-A du bras vertical 5 et le deuxième panneau solaire 6’ s’étend parallèlement par rapport à l’axe principal A-A du bras vertical 5.
Le bras vertical 5 est configuré pour être mobile en rotation autour de son axe principal A-A par un dispositif d’entraînement 10.
Ce dispositif d’entraînement 10 comprend une table à billes 11 montée sur le pied fixe 2, de manière à ce que le bras vertical 5 coopère avec la table à billes 11.
Le dispositif d’entraînement 10 comporte également une roue dentée 12 disposée autour de l’axe principal A-A du bras vertical 5.
La table à billes 11 n’est pas limitative dans l’invention. En effet, la table à billes 11 peut être remplacée par une butée à billes.
Enfin, le dispositif d’entraînement comprend un moteur 14 électrique relié d’une part au pied fixe 2 par un support de fixation 15 et à la roue dentée 12.
Le dispositif d’entraînement 10 est détaillé à présent en référence aux figures 3 et 4.
La figure 3 montre une vue de côté du dispositif d’entraînement 10 et d’un dispositif de freinage mécanique 40 de la rotation du bras vertical 5.
Le dispositif d’entraînement 10 comprend la table à billes 11 montée sur le pied fixe 2.
Plus précisément, la table à billes 11 est sous forme d’une couronne à billes.
Le pied fixe 2 comprend des premiers éléments de support 21 s’étendant radialement et perpendiculairement par rapport à l’axe principal A-A du bras vertical 5. La table à billes 11 repose sur ces premiers éléments de support 21.
Le bras vertical 5 comprend des deuxièmes éléments de support 21’ s’étendant radialement et perpendiculairement par rapport à l’axe principal A-A du bras vertical 5. Ces deuxièmes éléments de support 21’ reposent sur la table à billes 11.
La roue dentée 12 est solidaire du bras vertical 5 par l’intermédiaire de ferrures 22 soudées au bras vertical 5 et s’étendant radialement et perpendiculairement par rapport à l’axe principal A-A.
Le moteur 14 électrique est relié au pied fixe 2 par un support de fixation 15.
Le support de fixation 15 comporte un élément d’appui 24 fixé au pied fixe 2 et s’étendant radialement et perpendiculairement par rapport à l’axe principal A-A du bras vertical 5.
Le support de fixation comporte également un socle 25 s’étendant selon l’axe principal A-A du bras vertical 5 à partir de l’élément d’appui 24. Le moteur 14 électrique est monté sur le socle 25.
Une poutre 26 relie additionnellement l’élément d’appui 24 au pied fixe 2 de manière à former une équerre.
Le moteur 14 électrique comprend une came 27 dentée configurée pour être en contact avec la roue dentée 12.
Le moteur 14 électrique est couplé à un servomoteur 28.
Le dispositif de freinage mécanique 40 comprend un disque ou tambour 41 couplé à la roue dentée 12.
Le disque ou tambour 41 relie la roue dentée 12 au bras vertical 5 par l’intermédiaire des ferrures 22 soudées au bras vertical 5 et s’étendant radialement et perpendiculairement par rapport à l’axe principal A-A.
Le dispositif de freinage mécanique 40 comprend également au moins une plaquette de frein 42 à pression.
L’au moins une plaquette de frein 42 est solidaire du pied fixe 2 par l’intermédiaire d’une potence 43 fixée au support de fixation 15 et plus précisément fixée à l’élément d’appui 24.
L’au moins une plaquette de frein 42 est fixée et suspendue à la potence 43 par l’intermédiaire d’au moins un ressort de tarage 44.
L’au moins une plaquette de frein 42 est en contact à la fois avec le disque ou tambour 41 et avec la roue dentée 12.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le dispositif de freinage mécanique 40 peut être remplacé par un dispositif de freinage électronique de la rotation du bras vertical. Le dispositif de freinage électronique peut être dans ce cas couplé au dispositif d’entraînement 10.
La figure 4 est une vue en perspective du dispositif d’entraînement 10 et du dispositif de freinage mécanique 40.
Sur cette figure, le bras vertical 5 est dans le prolongement du pied fixe 2.
La table à billes 11 repose sur quatre premiers éléments de support 21 répartis uniformément de part et d’autres du pied fixe 2.
Les deuxièmes éléments de support 21’ sont également au nombre de quatre, répartis uniformément de part et d’autres du bras vertical 5.
Ces quatre deuxièmes éléments de support 21’ reposent sur la table à billes 11 et sont fixés à la table à billes 11 par une liaison de type vis-écrou 45.
Les ferrures 22 reliant le tambour ou disque 41 au bras vertical 5 sont également au nombre de quatre et répartis uniformément de part et d’autres du bras vertical 5.
Les ferrures 22 sont fixées au bras vertical 5 par soudure tandis que les ferrures 22 sont fixées au tambour ou disque 41 par une liaison de type vis-écrou 45’.
Les premiers éléments de support 21, les deuxièmes éléments de support 21’ et les ferrures 22 pourraient être au minimum au nombre de trois.
Le bras vertical 5 comporte en outre deux anses 46.
La came 27 dentée est configurée pour coopérer avec la roue dentée 12 comme illustrée sur cette figure.
Le moteur 14 électrique est couplé au servomoteur 28.
Le servomoteur 28 peut être quant à lui couplé à un dispositif de mesure de la vitesse ou de la pression du vent 29, tel qu’un anémomètre et à un dispositif de temporisation.
Ce dispositif de mesure de la vitesse ou de la pression du vent 29 est représenté sur les figures 1 et 2.
Ce dispositif de mesure 29 peut être couplé au servomoteur par un câble électrique ou de manière sans fil.
Dans une variante, le dispositif de mesure 29 peut être intégré au servomoteur 28.
Deux plaquettes de frein 42 sont représentées sur cette figure (une seule est visible), dont l’effort est réglable par deux ressorts de tarage 44.
On se réfère à présent à la figure 2 illustrant une face arrière du système photovoltaïque 1 selon l’invention.
Sur cette figure, c’est la face arrière de premier et deuxième panneaux 30, 30’ des premier et deuxième panneaux solaires 6, 6’ qui est représentée, c'est à dire la face opposée à la face des premier et deuxième panneaux solaires 6, 6’ apte à capter l’énergie solaire.
Les premier et deuxième panneaux solaires 6, 6’ sont solidaires de manière fixe du bras vertical 5 au niveau de leur face arrière de premier et deuxième panneaux 30, 30’.
La face arrière de premier et deuxième panneaux 30, 30’ comprend une ossature 31 reliant tous les premiers panneaux solaires 6 entre eux appartenant à la rangée de premier panneaux solaires 6 et tous les deuxièmes panneaux solaires 6’ entre eux appartenant à la rangée de deuxième panneaux solaires 6’.
Les premier et deuxième panneaux solaires 6, 6’ sont solidaires de manière fixe du bras vertical 5 par l’intermédiaire d’au moins une équerre de fixation 32 fixée à la fois au bras vertical 5 et à l’ossature 31 de la face arrière de premier et deuxième panneaux 30, 30’.
Des panneaux informatifs et/ou publicitaires 33 sont solidaires de l’ossature 31.
Ces panneaux informatifs et/ou publicitaires 33 peuvent comprendre des moyens d’éclairage.
Dans les paragraphes suivants, le fonctionnement de la présente invention est expliqué.
Dans un fonctionnement normal de la présente invention, c’est-à-dire lorsque les conditions environnementales sont optimales, notamment lorsque l’intensité du vent est nulle ou faible, le moteur 14 électrique permet d’entraîner en rotation le bras vertical 5 autour de son axe principal A-A, par l’intermédiaire de la table à billes 11 et de la roue dentée 12.
Le moteur 14 électrique est commandé par le servomoteur 28 pour une vitesse de rotation du bras vertical 5 autour de son axe principal A-A en fonction de la course azimutale du soleil, par exemple par l’intermédiaire de capteurs solaires ou d’un algorithme de suivi solaire.
Les premier et deuxième panneaux solaires 6, 6’ et plus précisément la face avant de premier et deuxième panneaux solaires 7, 7’ est orientée en direction du soleil et suit le soleil en fonction de sa course azimutale.
Dans le cas où la vitesse de rotation du bras vertical 5 accélère légèrement, à cause d’un vent non violent par exemple, le suivi des premier et deuxième panneaux solaires 6, 6’ en fonction de la course azimutale du soleil n’est plus optimal pour la captation de l’énergie solaire. Le cas échéant, le dispositif de freinage mécanique 40 permet de ralentir la vitesse de rotation du bras vertical 5 par frottement.
Le ressort de tarage 44 permet de régler l’effort de freinage de la rotation du bras vertical 5.
Dans le cas où le système photovoltaïque 1 comporte un dispositif de freinage électrique, c’est le servomoteur 28 qui enverra un signal de réduction de la vitesse de rotation du bras vertical 5 au moteur 14 électrique.
En cas de vent violent, le dispositif de mesure de la vitesse ou de la pression du vent 29, envoie un signal d’arrêt du moteur 14 électrique au servomoteur 28, au-delà d’une valeur seuil mesurée par ledit dispositif de mesure 29.
Ce dispositif de mesure 29 envoie le signal d’arrêt du moteur 14 électrique au-delà d’une valeur seuil mesurée.
Le système photovoltaïque 1 prendra alors une fonction de « girouette » et la rotation du bras vertical 5 sera soumise au vent. Selon la position des premier et deuxième panneaux solaires 6, 6’, le vent orientera ces premier et deuxième panneaux solaires 6, 6’ selon sa direction. Une fois les premier et deuxième panneaux solaires 6, 6’ orientés dans la direction du vent, le système photovoltaïque 1 ne présentera plus que son plus petit profil exposé au flux d’air.
Lorsque les vents violents se dissipent, c’est-à-dire lorsque le dispositif de mesure de la vitesse ou de la pression du vent 29 mesure une valeur en dessous de la valeur seuil, le dispositif de temporisation envoie un signal d’actionnement du moteur 14 électrique au servomoteur 28, permettant de reprendre la captation de l’énergie solaire par les premier et deuxième panneaux solaires 6, 6’ en fonction de la course azimutale du soleil.
Les avantages de la présente invention sont à présent mentionnés.
Tandis que la face avant de premier et deuxième panneaux solaires 7, 7’ capte l’énergie solaire, la face arrière de premier et deuxième panneaux solaires 30, 30’ intègre des panneaux informatifs et/ou publicitaires pouvant être lus par des personnes se trouvant dans son champ de vision.
En effet, chaque premier et deuxième panneau solaire 6, 6’ s’étendant radialement par rapport à l’axe principal A-A du bras vertical 5 et plus précisément perpendiculairement par rapport à l’axe principal A-A du bras vertical 5 et perpendiculairement par rapport au sol 3, les panneaux informatifs sont donc disposés de manière à être visibles et compréhensibles par toute personne se trouvant dans son champ de vision, de jour comme de nuit grâce notamment aux moyens d’éclairage.
Ces premier et deuxième panneaux solaires 6, 6’ ont donc une double fonction de captation de l’énergie solaire et informative et/ou publicitaire.
En cas de vent léger, la rotation du bras vertical 5 autour de son axe n’est pas arrêtée et la captation de l’énergie solaire par les premier et deuxième panneaux solaires 6, 6’ en fonction de la course azimutale reste optimale grâce à la compensation de l’accélération de la vitesse de rotation du bras vertical 5 par le dispositif de freinage mécanique 40 ou électrique du bras vertical 5.
En cas de vent violent, et lorsque direction du vent entraîne le système photovoltaïque 1 dans une direction où il ne présentera plus que son plus petit profil exposé au flux d’air, les risques de destruction partielle ou totale du système photovoltaïque 1 sont évités.
Cet avantage pour le système photovoltaïque 1 de présenter que son plus petit profil exposé au flux d’air en cas de vent violent, permet également de diminuer considérablement les calculs de descentes de charges dans le pied fixe 2 et donc de ce fait les calculs des fondations permettant de fixer le pied fixe 2 dans le sol 3 et des différentes structures composant le système photovoltaïque 1.
En outre, ce système photovoltaïque 1 produit plus d’énergie que les systèmes photovoltaïques mono axe en période hivernale tout en conservant une bonne efficacité énergétique en été.
En effet, l’adaptation du servomoteur 28 à la climatologie du site est synchrone avec les facteurs météorologiques : lorsqu’il y a beaucoup de vent, la couverture nuageuse est souvent très forte et l’irradiation solaire à ces moments est faible, de 50 à 200 W/m², l’énergie solaire est à 100% diffuse. De ce fait, la position des panneaux solaires 6, 6’ est alors sans importance par rapport à la position du soleil. A l’inverse, lorsqu’il y a du soleil, l’irradiation solaire est forte, jusqu’à 1000W/m² et plus, majoritairement constituée d’irradiation directe (60 à 80%) et d’irradiation diffuse (20 à 40%). L’énergie directe est alors prépondérante et il est profitable dans ces conditions, d’assurer un suivi solaire au plus près. A noter que lorsqu’il y a du soleil, généralement la vitesse du vent est moyenne ou plutôt faible.
Enfin, l’agencement du système photovoltaïque 1 présente l’avantage d’être peu encombrant au sol.
Claims (14)
- Système photovoltaïque (1) caractérisé en ce qu’il comprend :
-un pied fixe (2) configuré pour être fixé au sol (3),
-un bras vertical (5) configuré pour s’étendre longitudinalement depuis le pied fixe (2) selon un axe principal (A-A) perpendiculaire au sol (3),
-au moins un panneau solaire (6, 6’) solidaire de manière fixe audit bras vertical (5) et s’étendant radialement par rapport à l’axe principal (A-A),
le système (1) comprenant en outre un dispositif d’entraînement (10) du bras (5) pour coupler le bras vertical (5) au pied fixe (2), le dispositif d’entraînement (10) étant configuré pour l’entraînement du bras vertical (5) autour de son axe principal (A-A). - Système photovoltaïque (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système photovoltaïque (1) comprend l’au moins un panneau (6, 6’), dit premier panneau solaire (6) et un deuxième panneau solaire (6’), le deuxième panneau solaire (6’) étant solidaire de manière fixe audit bras (5) et s’étendant radialement par rapport à l’axe principal (A-A), le premier panneau solaire (6) et le deuxième panneau solaire (6’) étant opposés l’un à l’autre par rapport à l’axe principal (A-A) de sorte que la dimension radiale du premier panneau solaire (6) est supérieure à la dimension radiale du deuxième panneau solaire (6’).
- Système photovoltaïque (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la dimension radiale du premier panneau solaire (6) est différente de la dimension radiale du deuxième panneau solaire (6’).
- Système photovoltaïque (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la dimension radiale du deuxième panneau solaire (6’) est inférieure ou égale à 70% de la dimension radiale du premier panneau solaire (6).
- Système photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d’entraînement (10) comprend une table à billes (11) montée sur le pied fixe (2), le bras vertical (5) étant configuré pour coopérer avec ladite table à billes (11).
- Système photovoltaïque (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif d’entraînement (10) comprend une roue dentée (12) fixée au bras vertical (5) autour de son axe principal (A-A).
- Système photovoltaïque (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d’entraînement (10) comprend un moteur (14) électrique comportant un servomoteur (28) asservi à la course azimutale du soleil, le moteur (14) électrique étant relié au pied fixe (2) et configuré pour entraîner en rotation, par l’intermédiaire d’une came (27), ladite roue dentée (12) selon un axe de rotation confondu avec l’axe principal (A-A) du bras vertical (5).
- Système photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’un dispositif de freinage mécanique (40) de la rotation du bras vertical (5) est relié à la fois au bras vertical (5) et au pied fixe (2).
- Système photovoltaïque (1) selon la revendication 8, pris en combinaison avec l’une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le dispositif de freinage mécanique (40) comprend un disque ou tambour (41) couplé à la roue dentée (12) du dispositif d’entraînement (10) et au moins une plaquette de frein (42) solidaire du pied fixe (2).
- Système photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’un dispositif de freinage électronique de la rotation du bras vertical (5) est couplé au dispositif d’entraînement (10).
- Système photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, prise en combinaison avec la revendication 7, caractérisé en ce qu’un dispositif de mesure de la vitesse ou de la pression du vent (29) est couplé au servomoteur (28), le dispositif de mesure (29) étant configuré pour envoyer un signal d’arrêt du moteur (14) électrique au servomoteur (28), au-delà d’une valeur seuil mesurée par ledit dispositif de mesure (29).
- Système photovoltaïque (1) selon la revendication 11, caractérisé en ce qu’un dispositif de temporisation est couplé au dispositif de mesure de la vitesse ou de la pression du vent (29) et au servomoteur (28), le dispositif de temporisation étant configuré pour envoyer un signal d’actionnement du moteur (14) électrique au servomoteur (28), postérieurement à la réception du signal d’arrêt du moteur (14) électrique par le servomoteur (28), au-dessous de la valeur seuil mesurée par ledit dispositif de mesure (29).
- Système photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins un panneau solaire (6, 6’) s’étend perpendiculairement par rapport à l’axe principal (A-A) du bras vertical (5).
- Système photovoltaïque (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une rangée de panneaux solaires (6, 6’), chaque panneau solaire (6, 6’) étant solidaire du panneau solaire (6, 6’) adjacent, ladite au moins une rangée s’étendant selon l’axe principal (A-A) du bras vertical (5).
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN118958603A (zh) * | 2024-08-26 | 2024-11-15 | 山东省水利科学研究院 | 一种具有雨水收集利用功能的棚面结构 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1063707A2 (fr) * | 1999-06-24 | 2000-12-27 | Otto Ing. Lieber | Panneau de cellules solaires |
DE202004001642U1 (de) | 2004-02-03 | 2004-05-27 | Deger, Artur | Solaranlagengestell |
US20100183443A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Steve Thorne | Integrated wind turbine and solar energy collector |
-
2020
- 2020-07-31 FR FR2008193A patent/FR3113114B1/fr active Active
Patent Citations (3)
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CN118958603A (zh) * | 2024-08-26 | 2024-11-15 | 山东省水利科学研究院 | 一种具有雨水收集利用功能的棚面结构 |
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