Brevet FR2936831A1 — publié le 20100409

Cette invention a pour finalité de produire de l'électricité dite propre issue de l'énergie solaire et ce par l'intermédiaire de panneaux photovoltaïques intégrés ou associés à des abris piscines. Etat de la technique antérieure Il existe à ce jour de multiples industriels (environ une trentaine) qui conçoivent et fabriquent tout type d'abri de piscines, des plus simples (abri en polycarbonate manoeuvrable à la main aux plus sophistiqués motorisés escamotables en verre). Tout comme il y a bon nombre d'industriels qui imaginent, développent et fabriquent des systèmes de panneaux photovoltaïques qui sont généralement associés à des éléments de bâtiment principalement en toiture mais aussi à des verrières, des brise-soleil, garde corps en verre... Exposé de l'invention L'innovation consiste à proposer des solutions techniques et esthétiques de mise en oeuvre de panneaux photovoltaïques dans la plus large gamme possible d'abris piscines. Le procédé doit maintenir la fonction première de l'abri tout en produisant de l'électricité qui est revendue auprès d'Electricité de France . Par ailleurs cette source électrique permettra à moindre coût de motoriser l'abri ou bien d'alimenter une pompe à chaleur qui permet de chauffer l'eau du bassin ou encore de chauffer le volume de l'abri piscine. Ce qui a pour effet d'augmenter non seulement la température d'eau du bassin ainsi que celle de l'abri qui peut se transformer en lieu à vivre de type vérandas (figure N°3.1). La mise en oeuvre de ces options devrait favoriser l'usage de l'abri piscine car elles autorisent une période de baignade plus importante dans l'année mais aussi d'élargir la zone géographique de mise en oeuvre des abris de piscines. Les contraintes imposées à ce concept : -Préserver au maximum l'intégrité de chaque abri (sa géométrie, son système constructif, ses matériaux, ses commandes, ses accessoires...) - Maintenir au maximum l'esthétique et le design de chaque abri - Maintenir le même niveau de sécurité, notamment en terme de sécurité des enfants vis-30 à-vis du bassin mais aussi vis-à-vis des panneaux photovoltaïques. - Proposer des panneaux photovoltaïques déjà issus des chaînes de fabrications existantes - Proposer des solutions de positionnement des abris motorisés liés à la production électrique ainsi que des solutions de connectique entre panneaux (figure N°8) - Proposer des solutions de raccordement électrique au réseau EDF, solution autre qu'un 35 réseau enterré en tranché et non aérien (figure N°7). Les typologies de procédés Les solutions envisagées sont largement tributaires des divers types d'abris existant à ce jour dans le commerce. Les abris bas (figure N°I) 40 Ils sont le plus souvent de forme courbe, manoeuvrable manuellement et par conséquent en matériau léger de type polycarbonate. Ce concept propose plusieurs solutions de mise en oeuvre de panneaux photovoltaïques souples existants sur le marché. Leur souplesse permet d'épouser les formes courbes de cette famille d'abris. 45 Dans ce cas de figure il s'agit d'une mise en oeuvre en applique sur la paroi qui constitue l'abri. De par sa constitution souple le panneau photovoltaïque ne peut en aucun cas se substituer au panneau de l'abri. De plus il n'y a aucune recherche sur la transparence puisque les panneaux 50 photovoltaïques sont posés sur la paroi qui constitue l'abri. il peut par contre y avoir un calepinage permettant de créer des ombres et lumières sur le bassin. Les abris hauts ou semi hauts figures N°2 & 2.1) Cette typologie se prête plus aisément à la mise en oeuvre de panneaux photovoltaïques. Les formes existantes dans le commerce sont soit adaptées à la mise en oeuvre de 55 panneaux photovoltaïques soit nécessitent de légères retouches afin d'optimiser au maximum la rentabilité des panneaux photovoltaïques. C'est leur mobilité (coulissants motorisés ou non) qui nécessite une solution en termes de raccordement entre panneaux et les équipements connexes aux panneaux photovoltaïques (onduleur, compteur) 60 Les abris hauts fixes (figure N°3) C'est la configuration idéale d'abri du moment que l'on redessine précisément la coupe de ces abris afin de disposer de la meilleure orientation et de la meilleure surface disponible Les abris plats (figure N°4) 65 Il s'agit de la dernière série d'innovation portant sur les abris piscines. Cette famille relativement récente de protection du bassin a pour créneau l'esthétique et le minimalisme. Ces abris plats sont tous coulissants ou escamotables et donc motorisés. Exemple de mise en oeuvre (figure N°5) Abri photovoltaïque constitué d'une ossature tubulaire et de membranes photovoltaïques 70 souples. La structure porteuse est constituée de tubes creux soit ronds soit rectangulaires. Ces tubes sont cintrés, ils sont assemblés avec un autre tube traversant au moyen de 2 tubes de rives situés en partie basse. Si nécessaires selon les régions et les efforts induits par le vent ou la neige la structure peut être renforcée par un tube au faîtage et un 75 haubanage du type de croix de Saint André. Ces tubes sont pré percés de trous oblongs permettant d'assurer le haubanage de la membrane photovoltaïque. La couverture en partie supérieure est réalisée en membrane photovoltaïque, la partie inférieure afin de ménager des vues et d'apporter de la lumière sur le bassin est close par 80 une membrane translucide du type de celles des serres agricoles. Ces membranes sont précontraintes ( résistance à la rupture 250/250 daN/5cm, résistance à la déchirure 20/20 daN., températures maximales d'utilisation ù 30°C/+ 70°c) Ces membranes sont thermo soudées en usine entre elles. Ces membranes sont solidarisées avec la structure tubulaire au moyen de câbles et de 85 tendeurs inox. Industrialisation Indications de la manière dont l'invention est susceptible d'application industrielle. L 'approche à 1 'attention des industriels de la production a"électricité à partir de panneaux photovoltaïques. 90 De manière générale, les industriels des énergies renouvelables sont à la recherche de nouveaux débouchés, de nouveaux procédés afin de promouvoir l'énergie solaire. En ces périodes de prise de consciences de la nécessité absolue de réduire notamment les gaz à effet de serre, toutes les pistes sont à étudier et ce d'autant que le retard en la matière de la France est considérable en comparaison de notre voisin Allemand ou des 95 pays nordiques. D'autant que malgré les aides de l'état pour favoriser le développement de ces énergies renouvelables, la part de production de ces énergies propres reste à ce jour quasi marginale. Bon nombre de critères, de contraintes, de paramètres font qu'il est malaisé de mettre en 100 oeuvre ce type de production énergétique qu'il soit solaire, éolien, géothermie... De plus d'une part, ces aides ne sont pas éternelles et d'autre part la mise en oeuvre de ces installations relève d'un chantier avec tout ce que cela engendre en terme d'autorisation, de délais, de coût, d'imprévus, de difficultés... En effet qui dit chantier dit aléas, délais, retards, coût, interface, problème de finitions, l'entreprise à encadrer, garantie à obtenir, coordination, risques de mal façons voire de sinistre... La difficulté vient notamment qu'on doit associer un produit fini, abouti issu d'une chaîne de fabrication industrialisé à un produit expérimental unique qu'est un bâtiment. On se trouve dans une situation paradoxale de produits industriels qui doivent être mis en 110 oeuvre dans le cadre d'un chantier du secteur du BTP (Bâtiment & Travaux public) qui lui n'a rien ou peu du monde industriel. Lors d'un colloque sur le Grenelle de l'environnement, on nous a présenté des projets de solutions innovantes et alternatives de panneaux photovoltaïques avec des pistes telles que : 115 - Recherche d' intervention à grande échelle - Recherche sur les configurations pouvant recevoir des panneaux photovoltaïques - Recherche sur les types de supports pouvant recevoir des panneaux photovoltaïques (abri bus, panneau publicitaire 4 * 3 m, pergolas au dessus de parkings ...) Tous ces éléments illustrent le fait que les industriels du secteur de l'énergie solaire sont 120 à la recherche de débouchés autre que la construction de maisons individuelles mais plus largement dans le bâtiment ou en marge. L 'approche à 1 'attention des industriels fabricants des abris piscines L 'aspect sécurité L'ensemble des abris de piscines ont notamment comme objectif de respecter et d'être 125 conformes à la norme NFP 90-308 qui traite de la sécurité des piscines. En conséquence ces abris sont un des dispositifs agrémentés permettant de sécuriser les bassins vis à vis des enfants jeunes ou moins jeunes. Le point faible de ce dispositif de mise en sécurité à l'instar d'une barrière ou d'une clôture c'est sa fermeture, puisque ce système n'empêche l'accès au bassin que du 130 moment où il est fermé. Or bon nombre d'abris ne sont pas motorisés et qui plus est nécessite des manipulations plus ou moins longues, délicates voire fatigantes. Le fait que l'abri de piscine photovoltaïque génère de la production électrique permets de recourir à une motorisation de tous ces abris manuels car d'une part leur déplacement 135 n'induit aucun coût mais qui plus est la revente d'une électricité propre à EDF permets d'étudier et d'envisager la commercialisation de ces automatismes (système hydraulique, vérins, vis sans fin...). De plus en ayant la possibilité de refermer le bassin en quelques secondes, la piscine est d'autant mieux préservée des tiers, des animaux domestiques (chats, chiens...) ou 0 sauvages (oiseaux, renards, écureuils, sangliers...) L 'aspect confort Ainsi que sur l'aspect sécuritaire, la facilité de fermeture du bassin participe au confort de l'ensemble de l'installation et ce à plus d'un titre - suivant les types d'abris, la configuration des bassins, l'heure de la journée... on 145 s'épargne une tâche pénible. - On améliore le confort puisque l'on protége mieux le bassin des végétaux et autres nuisances à proximité de la piscine.Bien évidemment s'il s'agit d'abris hauts fixes le bassin est préservé en permanence. - On améliore le confort puisque en cas de changement brusque des conditions 150 climatiques, de bourrasque l'on peut refermer l'abri rapidement et sans risques. - On améliore le confort de baignade puisque la température de l'eau est plus élevée de quelques degrés. - On améliore le confort d'ambiance en fin de journée et en soirée car si la plupart des bassins sont bien éclairés, ce n'est pas toujours le cas de la plage ou encore des abords 155 proches car le fait de les éclairer augmente à nouveau le coût de revient de la piscine. L 'aspect développement durable Nous sommes dans une période de prise de conscience vis à vis du développement durable, tout à chacun ne peut que se sentir concerné et il n'y a pas un secteur d'activité qui ne soit touché. 160 Par contre devenir acteur dans cette lutte pour la survie de la planète n'est pas toujours chose aisée. Qui plus est le mode de vie, de travail, de pensée ne sont pas aussi malléables et souples que nécessaire. Or lorsqu'un propriétaire décide de se faire construire une piscine, on ne peut pas 165 vraiment dire que c'est un acte écologique fort. Les travaux génèrent des nuisances, des extractions, des rejets de CO2... La piscine consomme de l'eau, généralement prélevée directement de la nappe phréatique au moyen d'un forage. La filtration, la pompe consomment de l'énergie électrique. 170 Les abris, certains revêtements de piscines tel que les liner ou les membranes sont conçus en matériaux non recyclables. Les produits de traitement des eaux sont constitués de produits chimiques plus ou moins agressifs. Bref le bilan écologique d'une piscine sans être catastrophique n'est pas positif. 175 Par contre si au travers des abris de piscines photovoltaïques l'on parvient à produire de l'énergie électrique propre, le bilan écologique peut s'inverser. Ainsi à l'instar de certains acteurs qui ont opté par exemple pour un véhicule hybride , l'abri de piscine photovoltaïque peut subir le même sort et c'est tout ce qu'on lui souhaite. 180 L 'aspect commercial Le fait que l'abri de piscine photovoltaïque produise de l'électricité permet d'envisager des répercussions à la fois commerciales mais aussi en terme de choix , de comportement. Ainsi si l'on se positionne du côté des fabricants d'abris de piscines traditionnels, l'on peut considérer que : 185 - leurs zones de chalandises géographiquement parlant va augmenter car grâce aux abris de piscines photovoltaïques, ils vont pouvoir proposer à moindre coût de chauffer l'eau de la piscine voire même le volume de l'abri de piscine photovoltaïque au travers par exemple d'une pompe à chaleur. - A l'heure actuelle dans toute la France il se pose soit des panneaux 190 photovoltaïques soit des panneaux solaires assurant la production d'eau chaude sanitaire. Ce qui signifie qu'en terme de rendement et de puissance obtenue ces installations sont viables et rentables. - On risque d'observer un phénomène boule de neige puisque si l'on pourra proposer des piscines chauffées à une plus large clientèle, on aura plus de piscines qui seront 195 construites. - Qui dit plus de piscines dit plus de clients potentiels pour les fabricants d'abris de piscines. - Qui dit plus de piscines en zones tempérées implique quasiment d'office la présence d'abris de piscines. 200 - Enfin cela risque d'influer sur les types d'abris vendus, puisque pour ces zones tempérées il faut à la fois protéger, réchauffer le bassin mais aussi la plage fonctions qui sont assurés par les abris hauts. L 'aspect financier L'aspect financier est bien sûr important mais il doit être abordé différement. 205 En effet, le fait de revendre de l'électricité auprès d'EDF génère un loyer et donc des revenus. Le fait de disposer d'un revenu relativement fixe et surtout sur une période de 20 ans permet d'envisager plusieurs types d'offres et de services. Tout d'abord en terme de coût de l'abri à proprement parler : 210 - Il est évident que la mise en oeuvre d'éléments photovoltaïques engendre un surcoût par rapport à un abri standard. Ce surcoût est difficile à évaluer car il est tributaire de la typologie des abris, de leur matériaux, leur surfaces, le type de panneaux mis en oeuvre, le rendement visé, la puissance installée... Par contre certains facteurs vont atténuer ce surcoût, procédé industriel, rationalisation, 215 fabrication en série, facilité d'installation, nombre d'exemplaires vendus, coût de rachat du Kilowatt par EDF... En terme de financement le fait de disposer d'un revenu en s'équipant d'un abri de piscine photovoltaïque peut permettre soit de souscrire à un prêt et ce sans difficulté soit de se permettre de financer par exemple un abri plus grand., une pompe à chaleur... 220 L 'aspect hi-tech Nous sommes dans une société dans laquelle la place de la technologie est de plus en plus importante. La technologie est prisée car elle a de multiples avantages et facettes qui valorisent autant le consommateur que l'industriel. 225 Ainsi pour le consommateur il y a incontestablement un effet mode, tendance û il suffit pour s'en convaincre de voir l'engouement pour les écrans plats, les téléphones portables 1' Ipod, l' Iphone... ). Le vecteur hi-tech va bien au-delà d'un gadget, le hi-tech véhicule des notions de confort, de bien être, de sécurité, cela rassure. 230 Si l'on se place du côté des fabricants, la mise en oeuvre de technologies peut générer d'autres services, d'autres besoins, d'autres créneaux. A titre d'exemple on peut mentionner du service après vente, de la maintenance, de l'extension de garanties, des renouvellement au bout de 20 ans... L 'aspect luxe 235 Force est de constater que l'industrie du luxe se porte à bien. Depuis quelques années est apparue une clientèle à la fois cle plus en plus fortunée et de plus en plus importante.Ce secteur semble plus que porteur et surtout peu exploité. Cette clientèle est adepte de technologie mais aussi d'un certain luxe. L'aspect unique compte aussi pour beaucoup. 240 Cette personnalisation peut aisément se réaliser au moyen des panneaux photovoltaïques car d'ores et déjà des fabricants proposent des panneaux avec des motifs, des textures, des matières, des sérigraphies, des couleurs. Ainsi selon les desiderata du client, on peut transformer un abri industriel fabriqué à des milliers d'exemplaires en un exemplaire unique. 245 L'aspect communication Pratiquement tous les industriels dans quelque domaine que ce soit sont à la recherche de vecteurs de communications ayant trait au développement durable. La publicité use et abuse du ressort culpabilisation vis-à-vis de notre planète et des générations futures. 250 La difficulté pour les fabricants d'abris de piscine étant de pouvoir convaincre le client potentiel d'avoir le budget pour un élément qui non seulement est considéré comme du luxe, mais qui plus est représente un budget conséquent qui vient grever le budget principal de la piscine. D'où la force de ce concept qui offre au moins deux vecteurs de communication qui 255 sont : - Prise de conscience � écologique �, développement durable, environnement, réduction des gaz à effet de serre,éthique, préservation patrimoine, générations futures - Possibilité d'autofinancement de l'abri de piscines photovoltaïque sur trois, cinq à sept ans selon les dimensions, sa configuration et selon son rendement REVENDICATIONS1) Dispositif associant la production l'électricité via des panneaux photovoltaïques intégrés à des abris piscines.Cette invention est caractérisée par l'intégration de panneaux photovoltaïques aux divers procédés d'abris de piscines existants sur le marché. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il peut être associé à des abris bas neufs amovibles, semis coulissants ou motorisés (figure n '1) 3)Dispositif selon la revendication 1caractérisé par le fait qu'il peut être associé à des abris hauts ou semi hauts neufs amovibles, semi coulissant 10 ou motorisés (figure n ° 2) 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il peut être associés à des abris fixes neufs (figure n °3) 5)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il peut être associés à des abris plats neufs escamottables (figure n ° 4) 15 6)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il peut être associés à des abris dont les panneaux sont en polycarbonate (figure n °2) 7) Dispositif selon la revendication 1 est caractérisé par le fait qu'il peut être associés à des abris dont les panneaux sont en verre (figure n '1) 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il peut être 20 associés à des abris dont les panneaux sont en membrane renforcée (figure n °4 ) 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il peut être associés à certains abris existants déjà posés ( figure n °6 )