Brevet FR3010645A1 — publié le 20150320

La présente invention appartient au domaine des dispositifs de nettoyage. Elle vise en particulier un dispositif et un procédé de nettoyage de panneaux vitrés et notamment photovoltaïques. Préambule et art antérieur Les années récentes ont vu une multiplication des installations de panneaux photovoltaïques en toitures. Ces panneaux, usuellement protégés de la pluie ou de la grêle par des surfaces vitrées, voient leur rendement diminuer significativement lorsque la surface de protection est progressivement salie. Il est donc nécessaire de nettoyer très régulièrement ces surfaces, nettement plus notamment que des surfaces de verrières. Par ailleurs, ces panneaux photovoltaïques sont relativement fragiles et des solutions de nettoyage classiques par un opérateur se promenant sur la surface ne sont pas envisageables vu le coût de remplacement de panneaux en cas de détérioration. Exposé de l'invention L'invention vise un dispositif de nettoyage de la surface supérieure (selon la direction de la gravité) d'un ensemble d'au moins un panneau principalement plan incliné selon une direction de plus grande pente, ladite surface étant lisse sauf en des lignes de liaison de panneaux. Le dispositif de nettoyage comporte : - un dispositif de brossage par frottement de la surface des panneaux, - des moyens de déplacement du dispositif de brossage sur la surface des 25 panneaux, - une tringle de plusieurs mètres de longueur, permettant à un opérateur de guider le dispositif de brossage, attaché à une extrémité de ladite tringle, à la surface d'un groupe de panneaux solaires, - des moyens d'orienter les moyens de déplacement du dispositif de brossage 30 par une rotation de la tringle. On entend par principalement plane une surface comportant des aspérités dont la dimension perpendiculairement à la surface est faible au regard des autres dimensions de la surface, et inférieure à un seuil prédéterminé, par exemple de l'ordre 35 de un à quelques centimètres. On comprend que le dispositif s'applique en particulier à une surface de toiture comportant un ensemble de panneaux photovoltaïques juxtaposés. Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif de brossage comporte au moins une brosse souple adaptée à laver par frottement la surface du panneau, le dispositif de nettoyage comprenant également des moyens d'entraîner ladite brosse en rotation autour d'un axe prédéterminé dit axe transversal Y. La brosse comporte avantageusement un manchon amovible constituant la partie de la brosse qui vient frotter contre la surface du panneau, de manière à permettre son remplacement régulier. Dans un mode de réalisation, la brosse de nettoyage rotative est de forme sensiblement cylindrique allongée et disposée selon un axe Y perpendiculaire à l'axe longitudinal de la tringle. Dans un autre mode de réalisation, éventuellement utilisé en conjonction, le dispositif de brossage comporte au moins deux brosses contrarotatives d'axe vertical Z, dont la surface de brossage est la partie inférieure desdites brosses. Avantageusement, le dispositif de nettoyage comporte un capot de protection destiné à éviter des projections d'eau de lavage par une brosse sur des zones déjà lavées. Dans un mode de réalisation particulier, le moyeu d'au moins une brosse de lavage est solidarisé à une tringlerie comportant un renvoi d'angle, ladite tringlerie étant entraînée en rotation par un moteur électrique, monté sur un support perpendiculaire à l'axe de la brosse. Par ce moyen, il est possible de disposer le moteur électrique sur un cadre de support de la brosse, et de réduire la largeur totale dudit dispositif. Dans un mode de réalisation particulier, les moyens de déplacement du dispositif de brossage sur la surface des panneaux comprennent deux roues destinées au déplacement et au positionnement en hauteur de la brosse au dessus du plan des panneaux à nettoyer. Avantageusement, dans ce cas, les roues sont disposées parallèlement à l'axe de la brosse de nettoyage rotative. Cette disposition permet d'éviter que le frottement engendrée par la rotation forcée de la brosse sur le panneau ne provoque un déplacement latéral du dispositif de nettoyage. Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif de nettoyage comporte une brosse rotative montée sur un cadre comportant une barre d'appui intermédiaire, la tringle venant prendre appui sur la barre intermédiaire en un point différent de la mi-longueur de ladite barre intermédiaire, ledit point d'appui correspondant au plan vertical du centre de gravité du dispositif de lavage, de manière à prendre en compte la présence d'un moteur électrique d'entraînement de la brosse rotative sur un côté du cadre. Cette disposition permet d'aligner le centre de gravité du dispositif de lavage lorsque la brosse est entrainée en rotation par le moteur électrique (en tenant compte du poids du moteur électrique) avec l'axe de la tringle de guidage. Présentation des figures Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux appréciés grâce à la description qui suit, description qui expose les caractéristiques de l'invention au travers d'un exemple non limitatif d'application. La description s'appuie sur les figures annexées qui représentent : Figure 1 : un vue schématique d'un dispositif installé sur une toiture comportant une surface de panneaux photovoltaïques, Figure 2 : une vue en perspective d'un dispositif de lavage, Figure 3 : une vue de côté d'un même dispositif, Figure 4 : une vue de dessus d'un même dispositif. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention Un dispositif de nettoyage 1 de panneaux photovoltaïques selon l'invention est destiné à être utilisé notamment sur des surfaces de panneaux 3 installés sur une toiture 2 de maison ou de bâtiment, notamment agricole, comme illustré sur la figure 1. On définit, par rapport à ces panneaux, un axe longitudinal X, parallèle à la ligne de plus grande pente des panneaux, supposés plans. On définit de même un axe transversal Y, perpendiculaire au précédent, et parallèle au plan des panneaux. On définit enfin un axe vertical Z qui complète ce repère. Dans le cas par exemple de bâtiments industriels ou agricoles, ces panneaux 3 représentent couramment des surfaces rectangulaires de plusieurs centaines de m2. A défaut pour un opérateur de pouvoir ou de souhaiter marcher sur la surface des panneaux pour les nettoyer, il est nécessaire de les nettoyer à distance, soit en mettant en oeuvre un robot de lavage, soit en utilisant un dispositif manuel manipulé à distance. Le dispositif de nettoyage 1 objet de la présente invention correspond à ce second cas. A cet effet, le dispositif de nettoyage 1 comporte, en premier lieu, une tringle 20 (de type télescopique dans le présent exemple non limitatif) de plusieurs mètres de longueur, permettant à un opérateur (non illustré sur les figures 2 à 4) de guider un dispositif de brossage 21, attaché à une extrémité de ladite tringle 20, à la surface d'un groupe de panneaux solaires 3. Le dispositif de brossage 21 comporte, dans le présent exemple de réalisation, un cadre 27 autour duquel s'organisent les éléments constituant ledit dispositif de brossage 21. Le cadre 27 est formé de tiges métalliques assemblées, par exemple par soudage. Dans un exemple non limitatif, il se présente sous la forme d'un rectangle comportant une barre intermédiaire parallèle à deux côtés. La tringle 20 vient s'appuyer sur cette barre intermédiaire 29 à laquelle elle est perpendiculaire. Le cadre 27 supporte tout d'abord une brosse de nettoyage rotative 22. Dans une variante de réalisation, le dispositif de nettoyage 21 peut comporter deux brosses ou plus. La brosse de nettoyage rotative 22 est de forme sensiblement cylindrique allongée et disposée selon un axe Y perpendiculaire à l'axe longitudinal de la tringle 20. En conditions normales d'utilisation, cet axe transversal Y1 se confond avec l'axe transversal des panneaux 3 à nettoyer, c'est-à-dire que la brosse de nettoyage rotative 22 est placée perpendiculairement à la ligne de plus grande pente des panneaux 3. Dans une variante de réalisation, la brosse de nettoyage rotative 22 cylindrique horizontale est remplacée par des brosses rotatives d'axe vertical Z. Une combinaison des deux variantes est également possible. La brosse de nettoyage rotative 22 est couverte par un capot de protection 26, de forme semi cylindrique, destiné à éviter les projections d'eau par la brosse sur des zones déjà lavées. La brosse de nettoyage rotative 22 comporte un manchon amovible formant la brosse proprement dite, ledit manchon étant assemblé sur un moyeu. Le manchon amovible est par exemple du type comportant des poils en matière synthétique à terminaison éclatée pour éviter de rayer le verre. Dans le présent exemple de réalisation, le moyeu de la brosse 22 est solidarisé à une tringlerie 24 comportant un renvoi d'angle 25, ladite tringlerie 24 étant entraînée en rotation par un moteur électrique 23. Ce moteur électrique 23 est monté dans l'alignement d'une barre latérale du cadre 27. Il reçoit son alimentation électrique d'un câble (non illustré sur les figures) courant le long de la tringle 20. Le dispositif de nettoyage 1 comporte par ailleurs deux roues 28 destinées au déplacement et au positionnement en hauteur de la brosse 22 au dessus du plan des panneaux 3 à nettoyer. Ces roues 28 sont disposées sur une barre du cadre 27, parallèle à l'axe transversal Y, donc à l'axe de la brosse de nettoyage rotative 22. Dans le présent exemple de réalisation, ces roues 28 sont réalisées en matériau souple, de type caoutchouc, de manière à ne pas rayer la surface desdits panneaux solaires 3. La barre intermédiaire 29 du cadre 27 supporte un ensemble de buses de projection d'eau (ici illustrées par six triangles de jets d'eau associés à six buses), lesdits jets venant couvrir arroser la partie inférieure de la brosse de nettoyage 22 sur sensiblement toute sa largeur. Les buses sont alimentées en eau par un tuyau flexible (non illustré sur les figures) courant le long de la tringle 20. En son extrémité proche du dispositif de brossage 21, la tringle 20 vient prendre appui sur la barre intermédiaire 29 du cadre 27, par une liaison laissant la tringle 20 libre en rotation autour de son axe et libre en rotation autour de l'axe transversal. De même, la tringle 20 prend appui sur le châssis 27 par deux bielles 30, 31. La première bielle 30 est reliée en une première extrémité à la tringle 20 par une liaison laissant la tringle libre en rotation autour de son axe longitudinal X1, et est reliée en sa seconde extrémité à la barre du cadre 27 supportant les roues 28. La seconde bielle 31 est reliée en une première extrémité à la tringle 20 par une liaison laissant la tringle libre en rotation autour de son axe longitudinal X1, et est reliée en sa seconde extrémité à la barre du cadre 27 supportant le moteur électrique 23, sensiblement au niveau de celui-ci. Dans une variante de réalisation, le dispositif de lavage 21 comporte, sur les côtés de la brosse 22, des roulettes de réglage de hauteur (non illustrées sur les figures), de diamètre inférieur à celui de la brosse, et permettant de régler la force d'appui de la brosse sur le panneau 3. La tringle 20 est reliée, par l'intermédiaire d'une biellette, à une barre d'orientation des roues 28 de telle sorte que, lorsque l'opérateur agit sur la tringle 20 pour provoquer sa rotation selon l'axe longitudinal X1, cette action entraîne une rotation des roues 28 autour de l'axe vertical Z. Les roues 28 sont, à cet effet, solidarisées chacune à une biellette d'orientation (non illustrée sur les figures). Les deux biellettes sont fixées sur un axe transversal entrainé en translation selon cet axe lors de la rotation de la tringle 20 autour de son axe longitudinal X1. De la sorte, l'opérateur peut faire tourner le dispositif de lavage 21 dans le plan des panneaux 3, et donc décrire des bandes parallèles de lavage successives. Comme on le voit sur la figure 4, la tringle 20 vient prendre appui sur la barre intermédiaire 29 en un point différent de la mi-longueur (D1 # D2) de ladite barre intermédiaire 29, correspondant au plan vertical du centre de gravité du dispositif de lavage 21. Ce décalage latéral du point d'appui est dû à la présence du moteur électrique 23 sur un côté du cadre 27. REVENDICATIONS1. Dispositif de nettoyage (1) de la surface supérieure (3) d'un ensemble d'au moins un panneau principalement plan incliné selon une direction Y1 de plus grande pente, ladite surface étant lisse sauf en des lignes de liaison de panneaux, caractérisé en ce que le dispositif de nettoyage (1) comporte : - un dispositif de brossage (21) par frottement de la surface des panneaux, - des moyens de déplacement du dispositif de brossage (21) sur la surface des panneaux, - une tringle (20) de plusieurs mètres de longueur, permettant à un opérateur de guider le dispositif de brossage (21), attaché à une extrémité de ladite tringle (20), - des moyens d'orienter les moyens de déplacement du dispositif de brossage (21) par une rotation de la tringle. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de brossage (21) comporte au moins une brosse souple (22) adaptée à laver par frottement la surface du panneau, le dispositif de nettoyage (1) comprenant également des moyens d'entraîner ladite brosse en rotation autour d'un axe prédéterminé dit axe transversal Y. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la brosse de nettoyage rotative (22) est de forme sensiblement cylindrique allongée et disposée selon un axe Y perpendiculaire à l'axe longitudinal de la tringle (20). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de brossage (21) comporte au moins deux brosses contrarotatives d'axe vertical Z, dont la surface de brossage est la partie inférieure desdites brosses. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un capot de protection (26), destiné à éviter des projections d'eau de lavage par une brosse sur des zones déjà lavées. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyeu d'au moins une brosse de lavage (22) est solidarisé à une tringlerie (24) comportant un renvoi d'angle (25), ladite tringlerie (24) étant entraînée en rotation par un moteur électrique (23), monté sur un support perpendiculaire à l'axe de la brosse. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de déplacement du dispositif de brossage (21) sur la surface des panneaux comprennent deux roues (28) destinées au déplacement et au positionnement en hauteur de la brosse (22) au dessus du plan des panneaux (3) à nettoyer. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les roues (28) sont disposées parallèlement à l'axe de la brosse de nettoyage rotative (22). 10 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une brosse rotative (22) montée sur un cadre (27) comportant une barre d'appui intermédiaire (29), la tringle (20) venant prendre appui sur la barre intermédiaire (29) en un point différent de la mi-longueur de ladite barre intermédiaire 15 (29), ledit point d'appui correspondant au plan vertical du centre de gravité du dispositif de lavage (21), de manière à prendre en compte la présence d'un moteur électrique (23) d'entraînement de la brosse rotative (22) sur un côté du cadre (27).