Brevet FR2941090A1 — publié le 20100716

DISPOSITIF DE PANNEAUX SOLAIRES La présente invention concerne un dispositif de support de panneaux solaires. Elle concerne plus particulièrement un tel dispositif susceptible de suivre la course du soleil. Les dispositifs susceptibles de suivre la course du soleil, appelés dispositifs de poursuite solaire, sont connus de l'art antérieur. Ils permettent l'orientation continue des panneaux solaires face au soleil, en vue d'augmenter la production 10 en énergie électrique. En pratique, le marché des dispositifs de poursuite solaire s'est développé de façon quasi-exclusive sur le marché des fermes industrielles de production. On citera notamment les dispositifs de type sur 15 bâti, installés au siège de la Société Solener S.A. (TM). On citera en outre les dispositifs au sol suivants. Nevada solar One (TM), qui forme une ferme commerciale de production de 64 MW de puissance ; les dispositifs mis en place dans l'usine solaire de Sol-Luce Jindovada Solar 20 (TM) à Sacramento, Californie ; les dispositifs de la base de l'Air Force Nellis (TM), dans le Nevada ; les dispositifs mis en place à Toledo en Espagne ; les dispositifs mis en place par SOLFOCUS (TM) ; ainsi que les dispositifs du SOLAR PARK EXTREMADURAL (TM). 25 De tels dispositifs, qui réalisent une poursuite pour la maximisation de l'énergie produite, sont des dispositifs complexes qui, bien souvent, sont associés à des technologies qui concentrent les rayonnements solaires pour en maximiser la production d'énergie de 30 type thermique, électrique, ou autre... Dans certains cas, les panneaux sont orientables selon un axe unique. Dans d'autres cas, ils sont orientables selon deux axes. Compte tenu de ce qui précède, un problème que se propose de résoudre l'objet de l'invention est de réaliser un dispositif de panneaux solaires, qui puisse être installé, non seulement au sol, mais aussi sur bâti ou intégré à un bâti, en particulier, mais non exclusivement, dans les logements collectifs ou résidentiels. La solution proposée de l'invention à ce problème a pour objet un dispositif de panneaux solaires comprenant un support d'ancrage fixe, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un support de panneaux mobile portant au moins un panneau solaire, au moins trois vérins munis d'un corps de vérin solidaire dudit support ancrage et d'une tige mobile en translation dans ledit corps, et au moins trois rotules, chaque rotule étant solidaire, d'une part, du support de panneaux mobile et, d'autre part, de la tige des vérins, et en ce que ledit support de panneaux mobile est, d'une part, déplaçable en translation et, d'autre part, orientable selon la position respective des tiges desdits au moins trois vérins. De manière avantageuse, - le support d'ancrage est monté sur ou intégré à un bâti ; - les panneaux solaires sont des panneaux photovoltaïques ; - le dispositif comprend au moins un capteur apte à mesurer des valeurs de paramètres fonction de l'ensoleillement ; - le ou les capteurs sont des capteurs de rayonnement, de courant, de tension ou de température ; - le dispositif comprend en outre une carte d'acquisition des valeurs de paramètres mesurées par les capteurs ; - le dispositif comprend en outre une carte de pilotage de la position des vérins selon les valeurs acquises des paramètres par la carte d'acquisition, de sorte que, au cours de la journée, les panneaux suivent la course du soleil ; - la course des vérins est contrôlée indépendamment ; et - le dispositif comporte en outre des vérins rotatifs. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description non limitative qui va suivre, et au regard des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1, schématise différents moyens mis en œuvre selon l'invention ; - la figure 2A montre, en vue de dessus, un support d'ancrage d'un dispositif selon l'invention ; - la figure 2B montre, en vue de dessous, un support de panneaux mobile d'un dispositif selon l'invention ; - la figure 3 présente, de manière schématique, un dispositif selon l'invention orienté de manière particulière grâce aux moyens combinés 3e l'invention ; et - la figure 4 détaille Lesdits moyens d'asservissement de la course des vérins d'un dispositif 20 selon l'invention. Le dispositif selon l'invention est un dispositif de panneaux solaires. Ces panneaux solaires sont notamment des panneaux photovoltaïques ou des panneaux thermiques. Il peut s'agir toutefois de tous panneaux destinés à 25 capter l'énergie du soleil ou de la renvoyer en direction d'un four comme cela est le cas dans certaines des fermes précitées de l'art antérieur. Ainsi que cela est schématisé à la figure 1, les dispositifs selon l'invention comprennent un support 30 d'ancrage fixe 10 et un support de panneaux mobile 20. Ainsi que cela est plus particulièrement détaillé à la figure 2A, le support 10 comprend, dans un exemple de réalisation, une armature métallique rigide composée de quatre barres métalliques. Deux premières barres 11, 12 35 sont disposées parallèlement l'une à l'autre, dans un sens. Deux autres barres 13, 14 sont disposées parallèlement l'une à l'autre, et perpendiculairement aux deux premières barres. Le support d'ancrage 10 est assemblé sur un bâti ou intégré à un tel bâti, par exemple, d'une habitation isolée, ou alors, il est fixé au sol. Il est maintenu en place par des pattes de fixation et/ou d'ancrage 15 et des butées de d'arrêt et de blocage disposant d'un ressort de rappel 16, en particulier, lorsque le bâti sur auquel est fixé le support présente une pente. Préférentiellement, l'une des barres de l'armature, par exemple la barre 14, est déplaçable en translation le long des barres 11, 12 qui lui sont perpendiculaires, de manière à adapter le dispositif aux contraintes imposées par le bâti. Ainsi que cela est plus particulièrement détaillé à la figure 2B, le support 20 comprend, dans un exemple de réalisation, une armature métallique rigide composée d'un cadre 21 dans lequel sont disposées des barres métalliques 22, 23. Le support 20 porte un ou plusieurs panneaux solaires 30, 31. Dans l'exemple de la figure 1, il en porte deux. Ces panneaux solaires sont assemblés audit support 20, par des moyens d'assemblages classiques. Par ailleurs, le dispositif seLon l'invention comporte au moins trois vérins 40, 41, 42. Ces vérins sont par exemple du type hydraulique, pneumatique, mécanique ou électrique. Chaque vérin est muni d'un corps de vérin et d'une tige. La base ou la tête de chaque corps de vérin est fixée solidaire au support d'ancrage 10, par exemple vissé dans un trou taraudé, dont l'inclinaison est paramétrable, de l'armature dudit support 10. La tige de chaque vérin est nunie d'une tête. Ladite tige est mobile en translation crans le corps du vérin. L'axe des vérins, c'est-à-dire l'axe selon lequel se déplace la tige, est en général positionné verticalement, et par suite perpendiculairement au sol. L'angle d'inclinaison est réglable par rapport aq plan défini par le support 10. De plus, les vérins ne sont pas positionnés alignés dans le plan dudit support. Ils sont positionnés de manière à former un triangle, par exemple un triangle isocèle, ainsi que cela apparaît notamment à la figure 2A. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les vérins ci-dessus sont couplés à des vérins rotatifs. Dans ce mode de réalisation, le support devient triaxial. De plus, le dispositif selon l'invention comporte au moins trois rotules 50, 51, 52. Chaque rotule est solidaire d'une tige de vérin directement, ou alors indirectement, lorsque la rotule est fi>ée à la tête de la tige du vérin. Chaque rotule est en outre fixée solidaire au support mobile 20. Les rotules 50, 51, 52 sont susceptibles d'être dites actives ou passives. Des rotules dites actives seraient par exemple formées de vérins rotatifs. Ainsi, le support 20 surplombe le support 10 qui porte les panneaux 30, 31. En outre, ledit support 20 est orientable selon la position des vérins, et grâce aux rotules. Cela est schématisé à la figure 3. Dans cette figure, on a représenté le support 20 orienté selon une position donnée décalée par rapport à celle du support 10 d'ancrage, cette position décalée étant définie par la course différente contrôlée indépendanment des trois vérins 40, 41 et 42. Bien entendu, les supports 10 et 20 ainsi que les autres éléments constitutifs du dispositif selon l'invention sont conçus pour résister aux différentes influences extérieures telles que la neige, les rafales de vent et l'environnement salin. Enfin, le dispositif selon l'invention comporte des moyens d'asservissement des vérins. Ces moyens sont formés par des capteurs 60, une ou plusieurs cartes 70 d'acquisition de données et de pilotage des vérins, et un ordinateur/serveur local 80. Plus précisément, et ainsi que cela est illustré à la figure 5, les capteurs 60 sont reliés aux cartes 70 par des moyens de connexion quelconques 90. Les cartes 70 sont elles-mêmes reliées aux vérins 40, 41, 42 par des moyens de connexion 100 qui permettent de commander ces vérins. Par ailleurs, les cartes 70 sont reliées à l'ordinateur/serveur local 80 par des moyens de connexion 110 quelconques, par exemple des câbles cu type USB et un réseau local du type Ethernet. Les capteurs 60 mesurent des valeurs de paramètres fonction de l'environnement climatique, J'ensoleillement. Ces capteurs sont par exemple de5 capteurs de rayonnement, de courant, de tension ou de température. Ainsi, lorsque les panneaux sont des panneaux photovoltaïques, les valeurs mesurées constituent des données de production ou d'environnemert de production d'électricité, qui peuvent être recueillies selon l'invention. A cet effet, les valeurs mesurées par les capteurs 60 sont transmises à la carte 70. Les valeurs mesurées acquises par la carte 70 sont ensuite transmises via les moyens 110, au serveur local 80, où elles sont stockées. Le serveur 80 analyse les données reçues, détermine un optimum de position des panneaux suivant la contrainte de gain maximum en énergie, puis envoie en retour à la carte 80, plus particulièrement à la partie concernant le pilotage de cette carte, des instructionz de pilotage des vérins afin que l'optimum de position soit mis en œuvre. Ces instructions sont par exemple communiquées par le réseau Ethernet/USB 110 ou par courant porteur. La carte 70, qui reçoit ces instructions pilote tes trois vérins 40, 41 et 42 indépendamment pour que les panneaux portés par le support 20 soient en position optimum par rapport au soleil. Les opérations ci-dessus sont effectuées sensiblement en temps réel. Par suite, les panneaux, qui suivent la course du soleil, est continue. On notera que, selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif est susceptible de fonctionner de manière autonome avec suivi et acquisition sans serveur/ordinateur local. Selon ce mode de réalisation, le panneau suit simplement la course du soleil par exemple à l'azimut. Dans ce cas, La commande des vérins est réalisée par exemple par une carte numérique interne à base d'un microcontrcleur couplé avec des capteurs (optoélectronique, coi.rant, tension, température, ...). La production d'énergie est alois maximisé. On estime que cette production est supérieure de 40 à la production d'un système muni de dispositifs comprenant un même nombre de panneaux, avec une même surface, mais qui ne suivent pas la course du soleil. Grâce à l'invention les gains en énergie notamment 25 électrique produite sont donc sensibles. On notera par ailleurs que, grâce aux moyens combinés selon l'invention, l'administration des dispositifs de panneaux solaires peut être effectuée à distance. 30 On notera en outre que l'énergie fournie par le dispositif selon l'invention peut être récupérée pour alimenter les vérins et les cartes dudit dispositif, qui devient ainsi autonome, en ce qui concerne sa consommation en énergie. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus. Elle doit se concevoir dans un cadre large, comme englobant tous les modes de réalisation compris dans la portée des revendications. REVENDICATIONS1. Dispositif de panneaux solaires comprenant un support d'ancrage (10) fixe, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un support (20) de panneaux mobile portant au moins 5 un panneau solaire (30, 31), au moins trois vérins (40, 41, 42) munis d'un corps de vérin solidaire dudit support ancrage et d'une tige mobile en translation dans ledit corps, et au moins trois rotules (50, 51, 52), chaque rotule 10 étant solidaire, d'une part, du support de panneaux mobile et, d'autre part, de la tige des vérins, et en ce que ledit support de panneaux mobile est, d'une part, déplaçable en translation et, d'autre part, orientable selon la position respective des tiges desdits 15 au moins trois vérins. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support d'ancrage (10) est monté sur ou intégré à un bâti. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les panneaux solaires (30, 31) sont des panneaux photovoltaïques. 25 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur (60) apte à mesurer des valeurs de paramètres fonction de l'ensoleillement. 30 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ou les capteurs (60) sont des capteurs de rayonnement, de courant, de tension ou de température. 20 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une carte (70) d'acquisition des valeurs de paramètres mesurées par les capteurs 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une carte (70) de pilotage de la position des vérins (40, 41, 42) selon les valeurs acquises des paramètres par la carte d'acquisition (70), de sorte que, au cours de la journée, les panneaux (30,31) suivent la course du soleil 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la course des vérins 15 est contrôlée indépendamment. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des vérins rotatifs. 20