Brevet FR2532727A1 — publié le 19840309

L'invention concerne les capteurs solaires, et plus particulièrement les capteurs a' panneaux de grandes dimensions du type dit "à poursuite"0 Dans ce but les panneaux sont orientés en direction et en inclinaison par des dispositifs appropriés et l'invention concerne plus'précisement des supports et des moyens commandant la dite orientation. Généralement les capteurs solaires sont constitués de trois éléments principaux a) un socle horizontal fixé sur le sol ou le batiment, b) un support vertical (ou simple montant) assujetti sur le socle de façon à pouvoir pivoter autour de son axe vertical, c) un vanneau assujetti à la partie supérieure du support, de façon à pouvoir étire bascule autour d'un axe horizontal. Les moyens permettant la poursuite comprennent des petits moteurs d'entratnement comm. dés automatiquement par dts cellules aplropriées détectant la position du soleil. Ainsi les panneaux peuvent être présentés perpendiculairement aux rayons du soleil, quelle que soit la position de ce dernier. Dans la pratique de tels supports et les moyens de commande de l'orientation des panneaux ne donnent pas entière satisfaction. Le support doit être conçu pour tel ou tel modèle de capteur. Les cellules détectant la position du soleil sont tributaires de 19éclairement ou de la pollution de l1atlmosphè- re et engendrent une poursuite à retardement préjudiciable a un bon rendement tout en commandant le fonctionnement prolongé des moteurs. Enfin et surtout pour faire face à des vents violents, il est nécessaire de prévoir soit un matériel très résistant et coûteux, soit un matériel relativement léger avec en contrepartie l'obligation de mettre les vanneaux en une position dite de "sécurité" lorsque le vent souffle trop fort. Dans ce cas on fait généralement tourner le panneau autour de son axe horizontal afin que le vent ne le frappe pas de face mais uniquement sur sa tranche. De fait cette position présente l'inconvénierlt de réduire la résistance opposée par le capteur au vent, à celle de ses axes de rotation. Pour remédier notamment à ces inconvénients, l'inventeur a mis au point un capteur solaire du type précité dans lequel le support pet pivoter autour deun axe vertical sous l'effet d'un moteur et le panneau basculer autour d'un axe horizontal sous l'effet dun autre moteur, des moyens ôtant prévus pour commander la mise en marche ou l'arrêt de claque mo moteurs capteur caractérisé en ce que le support comporte un cadre vertical conçu pour qu'en position de sécurité le panneau puisse etre basculé le long du dit cadre qui le renforce, les conditions de sécurité étant déterminées par un appareil détectant la force du vent et sa direction, et au-delà d'un certain seuil interrompre les commandes normales d'orient-tioii pour commander la mise en application du panneau contre le cadre vertical et orienter, dans la direction du vent, l'en- semble formé par le panneau et le cadre. Le socle comporte un rail fixe circulaire de section en "U" ouvert vers l'intérieur. Le support est constitué essentiellement par une embase horizontale assujettie au socle, et un cadre vertical fixé sur cette embase. L'embase est formée par un fer circulaire muni de roulements à billes et de galets d'espacement pouvant tourner dans le "U" du rail. Le cadre est constitué de montants verticaux et de une ou plusieurs traverses dôterminant un plan vertical coupant le plan du fer circulaire suivant son diamètre. Le cadre est avantageusement consolidé par des raidisseurs prévus du côté opposé à celui servant à l'application du panneau. A leur partie supérieure les montants sont munis d'oreilles pour l'assujettissement de l'axe de pivotement du panneau. La hauteur des montan-ts est conçue pour qu'une partie importante de la largeur du panneau puisse etre appliquée contre eux. Le moyen d'entraînement du panneau en rotation autour de son axe horizontal est constitué par au moins une crémaillère courbe fixée à la base et dans le pan axial du dit panneau. La crémaillère est entraînable par un moteur solidaire du support. Les moyens électriques ou électroniques de commande sont loges à L'intérieur de l'espace circulaire déterminé par le rail du socle et le fer du support, espace protégé par un capot. Pour mieux faire comprendre l'invention il est donné ciaprès un exemple de réalisation en références aux dessins annexés dans lesquels : lig. 1 est une vue schématique en perspective du support muni d'un panneau en position de service, rig. 2 est une vue schématique en perspective du support muni d'un panneau en position de sécurité, Fig. 3 est une coupe axiale da socle et de l'embase du support, Fig. 4 est une vue de dessus, Fig. 5 est une coupe verticale suivant V-V de la Fig. 2X. Sur le sehéma de la Fige 1 on a reprôsenté le socle 1 fixé au sol, un support 2 pouvant pivoter autour de l'axe vertical 3, et un panneau 4 pouvant basculer autour de l'axe horizontal 5 du support. Cet axe 5 est situé 'approximativement au même niveau que l'axe longitudinal du dit panneau. Le socle 1 comprend un rail circulaire 6 présentant une section en "U" ouvert vers l1intôrieur, et fixé solidement au sol ou à un bâtiment directement ou indirectement. Le socle peut reposer sur un fond 7. Le socle doit entre monté horizontalement sur des calages appropriés. Sur le fond 7, ou le sol sont fixés un moteur 8 et un bottier électronique non représenté. Le rail 6 est coiffé d'un fer circulaire 9 d'un diamètre légèrement inférieur, présentant une section en équerre dont la partie horizontale est placée au-dessus du rail 6 sans le toucher et dont la partie vèrticale,pénètre à liintérieur du cercle déterminé par le rail 6. Sur cette partie verticale et à l'extérieur sont fixés quatre roulements à billes 10 (simples ou complexes) et quatre galets d'espacement 11 pénétrant juste dans l'ouverture en "U" du rail 6. On comprend aisément que le fer circulaire 9 peut facilement tourner par rapport au rail 6 dans un sens ou dans l'autre. Une denture 12 est solidaraisée à la partie verticale du fer 9, de manière à être entraînée par un engrenage (non représenté) commandé par le moteur 8. Sur ce rail 9 sont fixés, de façon diamétralement opposée, deux montants verticaux 13, 14 réunis à leurs parties supérieures par une traverse 15 et près de leur base par une autre traverse 16. Avantageusement deux raidisseurs 17, 18 donnent UI1 plus grande rigidité à l'ensemble Les éléments 13 à 18 peuvent etre réalises en tubes de section rectangulaires et assemblés entre eux de toute façon connue, notamment par soudure L'ensemble de ces éléments 13 à 16 constitue la partie centrale du cadre vertical contre lequel le panneau 4 est appliqué en position de sécurité et solidarisé au dit cadre par tout moyen approprié. La partie supérieure du cadre est conçue pour supporter l'axe 5 du panneau 4. Suivant une caractéristique de l'invention le panneau 4 est muni d'une crémaillère courbe 19 fixée au milieu de sa base et perpendiculairement à son plan. La longueur de cette crémaillère 19 est supérieure au quart de la circonférence dont le centre est l'axe 5 et le rayon la distance entre cet axe et la base du panneau 4. A la base du cadre 2 est prévu un support 2Q de moteur 21 agencé pour déplacer la crémaillère 19 entre des limites précises. Sur le fer circulaire 9 est aussi assujetti un couvercle 22 déterminant un logement 23 protégeant les moteurs 8 et 21 ainsi que les différents moyens électriques et/ou électroniques de commande des moteurs. A ltextérieur du support est prévu un appareil capteur de vent propre à déterminer sa force et sa direction. Le dispositif selon l'invention ne comporte pas de cellules extérieures pour suivre le déplacement du soleil mais, à l'intérieur du logement, une mémoire programmée pour une ou plusieurs années ou saisons indique à tout instant la position prévue du soleil. Le fonctionnement du support est le suivant t en période normale le programme met périodiquement en route les moteurs 8, 21, ensemble ou séparément, par exemple à des inter vaines de quelques minutes, ainsi les transmissions n'ont pas une démultiplication excessive (prix de revient moins cher qu' un fonctionnement continu) et le panneau n'est pas en retard sur sa position idéale, même en cas de temps sombre ou de polludion. On comprend aisément que la direction du cadre du support 2 soit obtenue par rotation sur le rail 6, tandis que l'inclinaison du panneau 4 est obtenue par commande de la crémaillère courbe 19 qui lui est solidaire.En cas de grands vents, l'appareil capteur de vent détermine notamment si sa vitesse dépasse une valeur prévue à l'avance et, Si ouis le signale à la mémoire qui ordonne la mise en sécurité du panneau 4. Le moteur 21 fait basculer le panneau 4 pour l'appliquer et le maintenir contre le cadre, c'est à dire essentiellement contre les montants 13,13',14,14', le panneau est solidarisé au cadre partout moyen approprié cessant de produire effet dès que le vent tombe en dessous du seuil de sécurité. Simultanément puis de façon permanente, l'appareil capteur de vent informe la mémoire de la direction du vent, laquelle commande le moteur 8 de façon que le panneau présente sa tranche face au vent. Ce moteur 21 peut a tout instant recevoir l'ordre de faire pivoter le cadre 2 dans un sens ou dans un autre en fonction de la d-irection du vent pour-maintenir toujours la tranclle du panneau face au vent. Dès que la force du vent baisse et passe en dessous du seuil prévu, le capteur l'indique à la mémoire qui désolidarise le panneau du cadre, puis le met à sa bonne position commé si aucune interruption n'était intervenue. R E V E N I C À T 1 ( N S 1. Capteur solaire à un panneau ori Altable comportant un support de panneau qui peut pivoter autour de l'axe vertical d'un socle fixe sous l'effet d'un moteur et uipermet le bascllle- ment du panneau autour d'un axe horizontal sous l'effet d'un autre moteur, des moyens étant prévus pour commander la mise en marche ou l'arrêt de chaque moteur, capteur caractérisé en ce que le support comporte un cadre vertical conçu pour qu'en position de sécurité le panneau (4) puisse être basculé le long du dit cadre qui le renforce, les conditions de sécurité etant déterminées par un appareil detectant la force du vent et sa direction, et au-delà d'un certain seuil pouvant interrompre les commandes normales d'orientation pour commander la mise en application du panneau (4) contre le cadre vertical du support (2), et orienter dans la direction du vent l'ensemble formé par le panneau et le cadre. 2. Capteur solaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le socle (1) comporte un rail (6) circulaire de section en "U" ouvert vers l'intérieur, propre à recevoir les roulements à billes (10) et les galets d'espacement (11) solidaires du fer circulaire ( 3. Capteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé e ce que le panneau (4) est muni d'une crémaillère courbe (19) entraluable par le moteur (21) solidaire du support (2 > . 4. Capteur selon l'ensemble des reveicalions précédez tes, caractérisé en ce que tous le moyens électriques ou électroniques de commande sont logés (* l'intérieur de l'espace circulaire déterminé par le rail (6) et le fer (9), espace proté gé par un capot. 5. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, en position verticale de sécurité, le panneau est solidarisé au cadre par tout moyen approprié cessant de produire effet dès que le vent tombe en dessous du seuil de sécurité.