Brevet FR2949550A1 — publié le 20110304

L'invention concerne un dispositif support pour panneau solaire, tels que panneau photovoltaïque ou panneau chauffe eau, destiné au montage desdits panneaux solaires sur un bâtiment ou une infrastructure, exposé au soleil La présente invention entre dans le domaine des installations solaires et plus particulièrement dans le support de panneaux solaires. Actuellement le secteur des énergies renouvelables se développe à grande vitesse, notamment, l'énergie solaire photovoltaïque basée sur l'effet photoélectrique qui consiste en la transformation d'une partie du rayonnement solaire en électricité, ou bien les chauffe eau, qui permettent d'obtenir de l'eau chaude. En effet l'on voit de plus en plus de particuliers édifier 15 sur le toit de leur maison une installation solaire. En particulier pour les installations photovoltaïques, elles sont principalement destinées à deux utilisations, soit connectées au réseau pour revendre l'électricité produite à un distributeur tel que EDF, ou soit non connectées au réseau pour 20 produire de l'électricité pour les propres besoins du propriétaire. Dans ce cadre là, le but évident est d'obtenir le meilleur rendement de son installation, c'est-à-dire capter, du mieux possible, le rayonnement du soleil. 25 C'est dans ce cadre qu'il est courant d'utiliser des supports pour panneaux solaires permettant d'une part de surélever les panneaux solaires pour éviter une zone d'ombre gênante, et d'autre part d'orienter les panneaux de manière à mieux capter le rayonnement du soleil. 30 Cependant, de tels supports de panneaux solaires sont généralement orientés dans une direction unique ce qui empêche d'obtenir un rendement maximum des panneaux qu'ils soutiennent. De plus, l'orientation unique de ces supports pose également le problème de la résistance au vent, en effet 35 suivant la direction du vent ces panneaux opposent une forte résistance pouvant engendrer un arrachage de ces panneaux. C'est dans le cadre d'une démarche inventive qu'il a été imaginé une base solaire orientable, qui présente de plus une grande stabilité aux vents violents. Dans ce but, l'invention concerne un dispositif support pour panneau solaire, tels que panneau photovoltaïque ou panneau chauffe eau, destiné au montage desdits panneaux solaire sur un bâtiment ou une infrastructure exposé au soleil caractérisé par le fait qu'il comporte une base fixe destinée à être solidaire du bâtiment ou de l'infrastructure, des moyens mobiles d'orientation intercalés entre ladite base fixe et ledit panneau solaire, lesdits moyens mobiles d'orientation étant associés à des moyens de commande, eux-mêmes gérés par des moyens d'établissement de la position du soleil. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens 15 d'établissement de la position du soleil comportent des moyens de détection de la position du soleil. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'établissement de la position du soleil comportent des moyens de mémoire et une horloge pour connaître la position du 20 soleil. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le dispositif support comporte des moyens de sécurité constitués par des moyens de détection complémentaires de la surexposition ou de la surchauffe du panneau solaire. 25 Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens mobiles sont assemblés à ladite base fixe par un arbre vertical fixé à ladite base fixe. Selon une autre caractéristique de l'invention, la base fixe comporte des moyens moteurs d'entraînement de pignons 30 engrenés sur une couronne dentée solidaire des moyens mobiles. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits pignons mobiles sont rappelés contre la couronne par des moyens amortisseurs. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits 35 moyens mobile comportent des moyens de modification de l'inclinaison du panneau solaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente de façon schématisée et en perspective un dispositif support pour panneau solaire selon l'invention ; - la figure 2 représente de façon schématisée et de dessus un dispositif support pour panneau solaire selon l'invention ; - la figure 3 représente de façon schématisée et en perspective des moyens mobiles d'orientation du dispositif support pour panneau solaire selon l'invention ; et - la figure 4 représente de façon schématisée et en perspective une base fixe du dispositif support pour panneau 15 solaire selon l'invention. La présente invention entre dans le domaine des installations solaires et plus particulièrement dans le support de panneaux solaires. Comme cela est visible sur la figure 1, l'invention 20 concerne un dispositif support 1 pour panneau solaire, tel que panneau photovoltaïque ou panneau chauffe eau, destiné au montage desdits panneaux solaires sur un bâtiment ou une infrastructure, exposé au soleil. Ce dispositif support 1 comporte, avantageusement, une 25 base fixe 2 destinée à être solidarisée au bâtiment ou à l'infrastructure. Tel que visible en particulier sur la figure 4, cette base fixe 2 est composée d'une première partie constituée par une plaque 20 en tôle, préférentiellement, de forme rectangulaire 30 ou carrée et venant se fixer à une toiture ou une surface plane par tous types de moyens de fixation. Solidaire de cette plaque 20, la base fixe 2 comporte un boitier cylindrique 21 comportant en son centre un arbre vertical 22, s'étendant selon un axe A perpendiculaire au plan 35 de la plaque 20. Cet arbre vertical 22 est creux de manière à permettre le passage d'un faisceau de câbles tels que les câbles électriques, voire des conduites hydraulique dans le cas d'un chauffe eau. Avantageusement cet arbre 22 comporte encore au niveau de sa partie basse un orifice 220 pour laisser ressortir le 5 faisceau de câbles. A ce propos, on observera que le boitier cylindrique 21 comporte également un orifice 210 pour le passage des câbles d'une partie ou de toute l'installation solaire. D'ailleurs, comme il est visible sur la figure 2, 10 l'orifice 210 du boitier cylindrique 21 et le trou 220 de l'arbre vertical 22 sont dans le même alignement de manière, d'une part, à faciliter l'insertion du faisceau de câbles nécessaire au fonctionnement du panneau solaire disposé sur le dispositif support 1 et, d'autre part, d'éviter une trop grande 15 torsion du faisceau de câbles lors des mouvements de rotation du dispositif support 1. Selon une autre caractéristique, le dispositif 1 comporte encore des moyens d'entraînements 24, positionnés à l'intérieur du boîtier cylindrique 21, et comportant, d'une part, un moteur 20 240 (plus particulièrement complété, le cas échéant, par un boîtier réducteur) et, d'autre part, par un pignon 241, entraîné par ledit moteur 240. Ces moyens d'entraînement 24 sont montés sur le fond du boîtier, plus particulièrement sur une platine 242 constituant 25 au moins en partie ce fond. En fait, un tel pignon 241 est monté en rotation, selon un axe vertical, parallèle à l'axe A de l'arbre vertical 22, sur une platine fixée contre la paroi interne du boîtier cylindrique 21. 30 Une autre caractéristique de ce dispositif 1 consiste en ce qu'il comporte des moyens de guidage 25, de préférence constitués par au moins un pignon additionnel 251. De tels pignons 251 sont montés fous en rotation selon un axe, là encore, parallèle à l'axe A de l'arbre vertical 22, 35 plus particulièrement sur une platine support 252 fixée sur le fond du boîtier cylindrique 21 et/ou par l'intermédiaire d'un moyen pour le réglage de la hauteur d'un tel pignon 251 par rapport à ce fond. A ce propos, on observera que les pignons 241 et 251 des moyens d'entraînement 24 et des moyens de guidage 25 sont 5 agencés de manière circulaire. Plus particulièrement ces pignons 241 et 251 sont sur la circonférence d'un cercle inscrit dans le boîtier cylindrique 21 du dispositif support 1. De manière avantageuse, ces pignons 241 et 251 sont 10 décalés angulairement, notamment de manière régulière, et plus particulièrement d'un angle sensiblement égal à 90°. Le dispositif support 1 comporte des moyens mobiles d'orientation 3 intercalés entre ladite base fixe 2 et ledit panneau solaire comprenant un moyen d'entraînement 15 complémentaire 30 apte à coopérer avec les moyens d'entraînement 24 équipant le boitier cylindrique 21 de la base fixe 2. Ces moyens d'entraînement complémentaires 30 sont, plus particulièrement, constitués sous forme d'une couronne dentée 20 300 apte à coopérer avec les pignons 241 et 251 des moyens d'entraînement 24 et des moyens de guidage 25. De manière avantageuse, ces moyens d'entraînement 24 et ces moyens d'entraînement complémentaires 30 peuvent être complétés par un moyen pour assurer la coopération entre ces 25 moyens et pour absorber les défauts de rotation, un tel moyen étant plus particulièrement constitué par un amortisseur 26 D'ailleurs, on remarquera que la base fixe 2 comporte des roulements à billes 27, d'une part, qui sont solidaires du boitier cylindrique 21, plus particulièrement de la paroi 30 interne de celui-ci et, d'autre part, avec lesquels coopère les moyens mobile d'orientation 3, plus particulièrement avec un élément. Tels que visible sur la figure 4, les roulements à billes 27 sont définis en aval des pignons 241 et 251. 35 D'ailleurs, on remarquera que la couronne dentée 300 est protégée en tout ou partie par un élément annulaire 301 pourvu d'une gorge à l'intérieur de laquelle est positionnée la couronne dentée 300. Cet élément annulaire permet de protéger cette couronne dentée 300 contre l'encrassement de ses dents par des éléments extérieurs (insectes, poussière salissure, etc.) garantissant un bon entraînement de cette dernière par les pignons 241 et 251. D'ailleurs, c'est plus particulièrement cet élément annulaire qui vient reposer par-dessus les roulements à billes 27. A ce propos, on observera que le dispositif support 1 comporte sur la paroi extérieure du boitier cylindrique 21 des vis 28, positionnées en regard des platines supports 242 et 252, des moyens d'entraînement 24 et des moyens de guidage 25, permettant de pousser vers l'intérieur du boîtier cylindrique ces platines 242 et 252 pour solidariser ou désolidariser ladite couronne dentée 300 avec les pignons 241 et 251. D'ailleurs, la solidarisation de la couronne dentée 300 avec les pignons 241 et 251 permet de renforcer la résistance du dispositif support 1 à l'arrachement dû aux vents violents. Selon une autre caractéristique du dispositif support 1, les moyens mobiles d'orientation 3 comportent un bâti support 31 recevant un panneau solaire. Tel que visible sur la figure 1, ce bâti support 31 comporte un plateau 310, notamment de forme carré, sur lequel sont fixées deux cornières 311A et 311B reliées par deux traverses 312A et 312B. A ce propos, on observera que sur la traverse 312A est monté de manière articulé une première extrémité d'au moins un bras 313, et préférentiellement deux, sur lesquels va venir reposer le panneau solaire. La seconde extrémité des bras 313 étant reliée a une extrémité de montants 314, ces montants 314 étant reliés, eux-mêmes, de manière articulée, par leur extrémité opposée à la traverse 312B. Avantageusement ces montants 314 peuvent être prévus 35 télescopiques de façon à permettre le réglage de l'inclinaison du panneau solaire. Selon une variante de réalisation de l'invention non représentée, les montants 314 sont remplacés par un vérin à vis, ou plusieurs, relié, d'une part, à la traverse 312B et, d'autre part, aux bras 313 recevant le panneau solaire. Pour en revenir au plateau 310 des moyens mobiles d'orientation, ce dernier comporte en son centre un orifice 315 conçu apte à coopérer avec l'arbre vertical 22 de la base fixe 2. Des roulements à billes sont avantageusement placés à l'horizontale dans cet orifice de manière à assurer toujours un bon centrage du plateau 310 par rapport à l'arbre vertical 22. A ce propos, on remarquera qu'une bague 316 est placée sur la partie traversante de l'arbre vertical 22 de façon à améliorer encore la résistance à l'arrachement du dispositif support 1. Tel qu'il est plus particulièrement visible sur la figure 3, la couronne dentée 300 est fixée sur la face inférieure 317 du plateau 310 des moyens mobile d'orientation 3 par l'intermédiaire de moyens de fixation. D'ailleurs, le plateau 310 comporte encore sur cette face inférieure des moyens d'indexation de la position des moyens mobile d'orientation 3. Ces moyens d'indexation adoptent la forme d'un anneau circulaire 318 perforé de trous espacés régulièrement de manière à obtenir un pas de l'ordre de 5°. Ces moyens d'indexation coopèrent avec des moyens capteurs et, préférentiellement, des capteurs infra rouges 319 qui sont situés de part et d'autre et en regard l'un de l'autre de cet anneau de manière à connaître la position des moyens mobiles d'orientation 3. Plus particulièrement les capteurs infrarouges 319 émettent un faisceau qui traverse ou ne traverse pas les trous en fonction de la position des moyens mobiles d'orientation 3. Tel que mentionné ci-dessus, le pas entre deux trous est de 5° permettant ainsi de connaître précisément la position du panneau solaire disposé sur le dispositif support 1. A ce propos, on observera que le dispositif support 1 permet une rotation du panneau solaire de 270°. En effet pour éviter une torsion trop importante des câbles électriques, et surtout des conduites hydrauliques dans le cas d'un chauffe eau. De manière avantageuse cette détection de la position est complétée par des capteurs de début et de fin de course, notamment de type capteur à contact qui permettent d'arrêter la rotation des moyens mobiles d'orientation. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens mobiles d'orientation 3 sont associés à des moyens de commandes (non représentés), eux eux-mêmes gérés par des moyens d'établissement de la position du soleil. Les moyens de commande peuvent adopter la forme d'un circuit électronique ou encore d'un automate capable d'agir sur les différents éléments du dispositif support 1, notamment les moyens d'entraînement 24. De manière avantageuse ce sont les moyens d'établissement de la position du soleil qui donnent l'ordre aux moyens de commande d'agir. Plus particulièrement, ces moyens d'établissement de la position du soleil comportent des moyens de détection de la position du soleil qui adoptent la forme de capteurs adaptés permettant de connaître la position du soleil. Selon une autre caractéristique, les moyens d'établissement de la position du soleil comportent encore des moyens mémoire et une horloge permettant également de connaître la position du soleil par calcul de cette dernière, plus particulièrement pour un emplacement géographique donné, par la date, le jour et l'heure. A ce propos, on notera que les données des capteurs infrarouges 318 sont transmises et sauvegarder dans la mémoire des moyens d'établissement de la position du soleil. Avantageusement, le dispositif support 1 comporte encore des moyens de sécurité constitués par des moyens de détection complémentaires, de types capteurs de température ou de courant, de la surexposition ou de la surchauffe du panneau solaire. En effet dans certaines circonstances il peut s'avérer nécessaire de limiter la puissance solaire dans les panneaux solaires et les stockages d'eau de manière à éviter la surchauffe et ou la surpression les installations solaires avec des risques d'explosion d'eau bouillante De ce fait le dispositif support 1 par l'intermédiaire des moyens d'établissement de la position du soleil et des moyens de commandes va tourner le panneau solaire de manière à diminuer son exposition au soleil puis une fois le risque de surcharge écarté le dispositif se remet en face du soleil en prenant compte le temps écoulé entre la mise en sécurité du panneau et la remise en captation du soleil. REVENDICATIONS1. Dispositif support pour panneau solaire, tels que panneau photovoltaïque ou panneau chauffe eau, destiné au montage desdits panneaux solaire sur un bâtiment ou une infrastructure, exposé au soleil, caractérisé par le fait qu'il comporte une base fixe destinée à être solidaire du bâtiment ou de l'infrastructure, des moyens mobiles d'orientation intercalés entre ladite base fixe et ledit panneau solaire, lesdits moyens mobiles d'orientation étant associés à des moyens de commande, eux-mêmes gérés par des moyens d'établissement de la position du soleil. 2. Dispositif support selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'établissement de la position du soleil comportent des moyens de détection de la position du soleil. 3. Dispositif support selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'établissement de la position du soleil comportent des moyens de mémoire et une horloge pour connaître la position du soleil. 4. Dispositif support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de sécurité, constitués par des moyens de détection complémentaires de la surexposition ou de la surchauffe du panneau solaire. 5. Dispositif support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens mobiles sont assemblés à ladite base fixe par un arbre vertical fixée à ladite base fixe. 6. Dispositif support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite base fixe comporte des moyens moteurs d'entraînement de pignons engrenés sur une couronne dentée solidaire des moyens mobiles. 7. Dispositif support selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que lesdits pignons mobiles sont rappelés contre la couronne par des moyens amortisseurs. 10. Dispositif support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens mobiles comportent des moyens de modification de l'inclinaison du panneau solaire.5