Brevet FR2951761A1 — publié le 20110429

La présente invention concerne les installations photovoltaïques au sol ou en toiture terrasse. En particulier, l'invention permet de faciliter les installations sur des terrains accidentés et non terrassés. Les installations photovoltaïques au sol comprennent classiquement au moins un panneau photovoltaïque, une superstructure soutenant les panneaux photovoltaïques, ladite superstructure reposant sur une infrastructure permettant la liaison sol. La superstructure est en général composée de lisses supportant les panneaux, les lisses étant portées par des arbalétriers, les arbalétriers étant supportés par des montants. La superstructure et l'infrastructure sont dimensionnées en fonction des efforts subis par l'ensemble, en particulier les efforts dus aux aléas climatiques extrêmes, données par les règlements locaux de neige et vent. Dans les zones cycloniques, ce sont les vents qui dimensionnent la structure. Sur un terrain plat, les codes de calcul considèrent un vent parallèle au sol, dont les actions en fonction du sens d'attaque du vent sur la structure peuvent être : • Un effort au soulèvement et au basculement vers la droite Fig.2 lorsque le vent parallèle au sol vient de 7' vers 8'; les codes de calcul considèrent alors un centre de poussée 10' typiquement au quart de la longueur 7'-8' • Un effort à l'écrasement et au basculement vers la gauche Fig.2 lorsque le vent parallèle au sol vient de 8' vers 7'. • Une combinaison d'effort et de moment pour les autres directions incidentes du vent Afin de contrer ces effets de soulèvement et de basculement, l'infrastructure est classiquement réalisée par la pose de longrines, de pieux battus, de micropieux, de massifs béton coulés sur site suite à un décaissement et par d'autres solutions proposées suite à des études géotechniques. Ces solutions classiques présentent l'inconvénient d'une part de nécessiter la mobilisation d'engins spéciaux pour leur mise en oeuvre, ces engins spéciaux nécessitant eux-mêmes la préparation d'un accès dédié au site d'installation, et d'autre part par une difficulté rencontrée lors du démantèlement complet de l'installation à l'issue de la période d'exploitation. Afin de faciliter l'installation mais également le démantèlement à l'issue de la période d'exploitation, il a été proposé de poser les structures au sol et de les lester avec des cailloux, par exemple. Cette solution est ainsi décrite dans le document WO2004048862. Cette solution de lest ne permet néanmoins pas de maîtriser la charge précise de lest, et encore moins son centrage 1 garant de la prévention d'un basculement au vent ; la solution de lest ne permet pas non plus de garantir l'intégrité de l'ensemble sur la durée de l'exploitation, durée typiquement prévue pour vingt ans, par exemple les vibrations liées aux rafales de vent pouvant créer de l'érosion et à terme la ruine de l'ensemble. Enfin, la solution décrite dans le document WO2004048862 ne décrit pas de liaison infrastructure û superstructure fiable. Les panneaux photovoltaïques sont généralement installés avec une inclinaison permettant d'optimiser leur production. La partie haute de l'ensemble de panneaux sera ici appelée bord d'attaque, la partie basse bord de fuite. La présente invention a pour objet de proposer une installation capable d'être déployée aisément grâce à une structure épousant le sol et autostable au basculement. Les actions du vent sur les panneaux photovoltaïques génèrent un effort au soulèvement ou à 15 l'écrasement, selon le sens du vent, ainsi qu'un couple de basculement. En particulier en zone cyclonique, les efforts et moments générés par le vent dimensionnent l'infrastructure et la superstructure. Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, l'installation comprend : 20 -en infrastructure, une table support faisant lest et dont le centre de gravité est décalé vers le bord d'attaque, de sorte à ce que le centre de poussée du vent de l'ensemble des panneaux soit en arrière du centre de gravité par rapport au bord d'attaque, et d'éviter ainsi le basculement au soulèvement -afin de rester stable à la pose et en cas de mouvements de terrain, la table repose au sol sur trois 25 pieds, idéalement ajustables en hauteur lors de la pose -une superstructure composée à minima de lisses et d'arbalétrier, cette superstructure étant fixée sur la table lest -la superstructure est conçue pour positionner l'ensemble des panneaux - et de ce fait le centre de poussée au soulèvement û le plus loin possible en direction du bord de fuite 30 Selon d'autres caractéristiques de l'invention : -la table support est réalisée en béton armé préfabriqué -la superstructure est fixée sur les flancs de la table préfabriquée, la fixation étant ainsi par exemple réalisée par des douilles installées en préfabrication lors du coulage du béton 2 -les arbalétriers sont reliés à la table par des montants formant un treillis de poutres, ce treillis de poutres permettant d'équilibrer les charges entre les différentes fixations -l'installation ainsi définie peut être également utilisée pour installer une centrale photovoltaïque sur une toiture terrasse -dans le cas d'une installation en toiture terrasse, l'infrastructure peut être reprise in extenso de la description ci-dessus, ou reprendre le treillis de poutres conçu pour positionner l'ensemble des panneaux vers le bord de fuite de sorte à équilibrer les descentes de charge sur la toiture terrasse, qui pourra être équipée pour cela de potelets béton. Selon un mode de réalisation de l'invention, la table peut avoir une face inférieure horizontale et une face supérieure inclinée, l'inclinaison permettant simultanément le déplacement du centre de gravité vers la partie haute de la pente et une évacuation naturelle de l'eau de pluie. Selon un mode de réalisation de l'invention, les montants de la superstructure peuvent être 15 réalisés par un treillis de poutres permettant par triangulation de positionner les panneaux en décalage par rapport au centre de gravité en direction du bord de fuite. A l'issue de la période d'exploitation de la centrale photovoltaïque, le site pourra aisément retrouver son état d'origine suite à l'enlèvement des tables posées sur le sol. De plus, selon un 20 mode de réalisation de l'installation, suite au démantèlement de la centrale photovoltaïque, les tables pourront être recyclées pour faire des éléments de route, par exemple pour des voies d'accès agricoles, ou pourront être recyclées par concassage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante d'un 25 mode de réalisation, donné à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels : Sur la figure 1, on reconnaît : • en 1 la table support réalisée en béton armé préfabriqué • en 2 des pieds préfabriqués, pieds préfabriqués selon des hauteurs standards, chacun des 30 pieds de la table particulière étant choisis sur site pour épouser la configuration locale du terrain d'assise de la table. • les montants 3 reliés à la table par des corps de boulon vissés dans des douilles installées lors de la préfabrication de la table • des arbalétriers 4 soutenus par les montants et soutenant les lisses 5 35 • les lisses supportent les panneaux photovoltaïques 6 3 Sur la figure 2, on reconnaît : • en 1' la table support réalisée en béton armé préfabriqué • en 2' les pieds supportant la table • les montants 3' fixés sur la table, dont la triangulation permet de positionner les panneaux le plus loin possible du centre de gravité de la table en direction du bord de fuite • la localisation du centre de gravité 9' judicieusement positionnée par rapport au centre de poussée 10' afin de se prémunir d'un basculement • les panneaux photovoltaïques 6' • la localisation du bord d'attaque 7' et du bord de fuite 8' L'invention est particulièrement adaptée pour des centrales photovoltaïques de petite taille en zone cyclonique. Bien que l'invention ait été décrite avec un mode de réalisation particulier, elle ne s'en trouve pas limitée mais est susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de métier dans le cadre des revendications ci-après 4 REVENDICATIONS, 1. Une installation photovoltaïque caractérisée en ce qu'elle est composée d'au moins une table (1,1') faisant lest et supportant au moins un panneau photovoltaïque (6,6'), l'installation étant conçue pour avoir lorsque le vent parallèle au sol arrive du bord haut des panneaux (7') vers le bord bas (8') des panneaux un centre de gravité (9') en amont du vent par rapport au centre de poussée du vent sur les panneaux (10') 2. une installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que la table (1,1') est réalisée en béton armé préfabriqué 3. une installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que la table repose sur trois pieds (2,2') 4. une installation selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que la superstructure (3,3') est fixée sur les flancs de la table 5. une installation selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que la superstructure est fixée sur la table au moyen de douilles installées en préfabrication lors du coulage du béton 6. une installation selon la revendication 1 et 3 et caractérisée en ce que les pieds sont en béton préfabriqués 7. une installation selon la revendication 6 et caractérisée en ce que les pieds sont choisis parmi une gamme de hauteurs de sorte à épouser le sol 8. procédé concernant le démantèlement d'une installation selon la revendication 1 et 2 et caractérisé en ce que la table (1,1') est réutilisée en élément de voirie suite au démantèlement de l'installation, cet usage étant envisagé dès la conception de l'installation 5