Brevet FR3086038A1 — publié le 20200320

L'objet ce cette invention concerne un système multiple d'objets réfléchissant la lumière du soleil, afin de la rediriger vers la pelouse d'un stade sportif. Les Stades sportifs et Arenas ont besoin aujourd'hui d'avoir la meilleure qualité de pelouse possible pour des raisons d'intégrité des utilisateurs, d'optimisation des pratiques sportives, d'exigences médiatiques et de prestige des Stades. Cette pelouse doit être plus verte, plus dense, plus homogène et plus saine. Architecturalement parlant, l'ensoleillement ne peut être homogène à cause des ombres permanentes portées sur la pelouse dues aux toits des édifices sportifs. L'invention vise à répondre à ce besoin et comporte - un ensemble d'héliostats primaires et de miroirs secondaires convexes, ces miroirs secondaires convexes étant éventuellement déformables et, - des moyens d'orientation des héliostats et des miroirs secondaires convexes, afin que l'orientation des héliostats permettent le réfléchissement de la lumière du soleil, de manière à ce que les miroirs des héliostats réfléchissent la lumière du soleil en direction des miroirs secondaires convexes qui réfléchiront ensuite cette lumière vers les zones de pelouse à éclairer. Le dispositif novateur selon cette invention réside dans l'emploi conjoint et simultané d'héliostats et de miroirs secondaires convexes éventuellement déformables, afin de rediriger et d'adapter le réfléchissement lumineux plus précisément vers la surface d'ombre de la pelouse à traiter. L'invention permet ainsi l'obtention d'une pelouse sportive dense verte et en bonne santé, lorsque les conditions lumineuses naturelles permettent l'emploi économique et écologique de la lumière du soleil. Jusqu'à présent, les zones de pelouse à l'ombre étaient, dans les stades, traditionnellement éclairés par luminothérapie classique avec lampes au Sodium pouvant générer une importante consommation électrique, et luminothérapie par lampes LEI). L'invention peut permettre de remplacer au moins partiellement cette luminothérapie par lampes et ainsi d'économiser énormément d'énergie. Les moyens d'orientation des héliostats primaires et des miroirs convexes secondaires peuvent comporter des moteurs électriques, permettant leurs orientations selon les 3 plans définis dans l'espace tels que verticalement, horizontalement et en rotation. Lesdits moteurs pourront être asservis grâce à un système informatisé spécifique d'asservissement. 2 Le système informatisé d'asservissement pourra inclure un ou des systèmes de pointage ainsi que des capteurs photosensibles et un calculateur permettant de déterminer la position des différents systèmes entre eux et la zone de pelouse à traiter. Le système informatisé d'asservissement tiendra compte de la position de 5 l'ensemble des héliostats primaires ainsi que des miroirs convexes secondaires, en temps réel, afin de faire correspondre la lumière finale transmise sur les zones d'ombre de la pelouse. L'invention permet d'aligner les miroirs des héliostats avec d'une part la lumière provenant du soleil, puis les miroirs secondaires convexes et d'autre part les 10 végétaux à éclairer. Le système informatique peut être équipé d'un procédé de correction de pointage pour héliostat. Il peut notamment s'agir de capteurs solaires qui peuvent comporter par exemple un ou plusieurs luxmètres. Les héliostats primaires et les miroirs convexes secondaires pourront le cas échéant être positionnés horizontalement, en position sécurisée, en cas de vent trop fort, 1.5 ceci déterminé par un anémomètre associé au dispositif. Ainsi, en cas de vent trop fort, lorsque la vitesse du vent mesurée par l'anémomètre est supérieure à une vitesse de vent de référence, l'héliostat peut être escamoté afin d'éviter un éventuel endommagement. A cette fin un moteur supplémentaire, dit d'escamotage, sera ajouté au dispositif. Le dispositif peut comporter en outre des panneaux solaires permettant 20 l'alimentation électrique des moyens d'orientation desdits miroirs, notamment des différents moteurs. En variante, le dispositif peut être branché au réseau électrique, étant par exemple dépourvu de panneaux solaires. Le dispositif peut comporter plusieurs dizaines d'héliostats primaires, et généralement au moins deux miroirs convexes secondaires. 25 La surface des miroirs des héliostats pourra être comprise dans la plupart des cas entre 10m2 et 25m2. La surface des miroirs convexes secondaires pourra être comprise dans la plupart des cas entre I Otn2 et 15m2. L'ensemble de ces dimensions de miroirs d'héliostats primaires et de miroirs 30 convexes secondaires est bien entendu donné à titre indicatif et devra être calculé précisément au cas par cas pour chaque stade sportif utilisateur en fonction de la latitude du lieu, de la fonne architecturale de l'édifice et de la quantité de surface de pelouse à traiter par la lumière naturelle. 3 Le dispositif comprenant les héliostats primaires du système devra certainement être positionné sur le toit du stade, plus particulièrement sur le bord interne au nord du toit du stade afin de permettre de rediriger la lumière naturelle du soleil vers les miroirs secondaires convexes positionnés sur les bords internes à l'est et à l'ouest du toit 5 du stade, afin de rediriger la lumière du soleil vers la ou les zones à l'ombre de la pelouse du stade L'ensemble des fixations des héliostats primaires, des miroirs convexes secondaires et des différents équipements seront adaptés en fonction des supports disponibles sur les toits des stades à équiper. 10 L'invention est illustrée par la figure 1 et la figure 2 en annexe La figure 1 est une vue en perspective d'un stade équipé d'un dispositif conforme à l'invention, à savoir des héliostats primaires (6), et des miroirs convexes secondaires (7). La figure 2 représente le dessin d'un héliostat primaire (6) aussi bien qu'un 15 miroir secondaire convexe (7), ainsi que le dessin d'un anémomètre (Il). On a illustré sur la figure 1, un stade sportif comportant des tribunes (2) entourant une pelouse (3) et surmontées d'un toit (4). Dans l'exemple illustré, le toit (4) recouvre les tribunes (2) sans nécessairement recouvrir la pelouse (3). On comprend qu'en fonction de l'orientation du stade par rapport aux points cardinaux et de la structure de ses 20 tribunes (2) et de son toit (4), notamment de leur forme et de leur surface, la pelouse (3) du stade (1) peut comporter des parties à l'ombre (5) plus ou moins étendues, et qui restent à l'ombre (5) une grande partie de la journée, voire la journée entière. Ces parties à l'ombre (5) sont trop peu exposées à la lumière naturelle du soleil (1) pour que la croissance des végétaux composant la pelouse (3) soit satisfaisante. 25 On a illustré sur la figure 2, la représentation d'un héliostat primaire (6) aussi hien qu'un miroir convexe secondaire, avec ses trois moteurs (8), son capteur photovoltaïque et son système de commande informatisé. Est présent aussi sur la figure 2 une représentation d'un anémomètre (11). L'usage d'un dispositif de réflexion de la lumière conforme à l'invention permet 30 d'assurer la photosynthèse et en conséquence de favoriser la croissante de la pelouse (3) dans ces parties à l'ombre (5). L'invention permet de parvenir à ce résultat de manière naturelle, écologique et économique. On va maintenant décrire l'utilisation du dispositif conforme à l'invention. 4 Lorsque le soleil se lève et tout le long de la journée, les miroirs des héliostats primaires (6) du dispositif changent d'orientation au fur et à mesure de la course du soleil grâce aux moyens d'orientation desdits miroirs, de manière que les miroirs des héliostats primaires (6) du dispositif réfléchissent la lumière du soleil (1) en direction des miroirs 5 convexes secondaires (7) également orientables, et qui eux-mêmes redirigent en la concentrant la lumière vers les zones de pelouse à l'ombre (5). Les héliostats primaires (6), tout comme les miroirs convexes secondaires (7), sont asservis grâce à des moteurs électriques (8), sur 3 axes, et sont commandés par un système informatisé spécifique qui tient compte de la position du soleil, de la quantité 10 d'héliostats primaires (6) et de miroirs convexes secondaires (7), mais aussi des zones de pelouse à l'ombre (5). Dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, Les miroirs convexes secondaires mobiles (7) sont déformables. Des mesures régulières réalisées grâce à des capteurs photosensibles (9) 15 permettront au(x) calculateur(s) de rediriger l'ensemble des composants du système afin de toujours réfléchir la lumière vers l'endroit ombragé qui en a besoin. Une application dédiée aux smartphones permettra au responsable pelouse du stade de recevoir toutes les informations, en temps réel, relatives à l'utilisation de l'invention, et lui permettra aussi le cas échéant de modifier certains paramètres 20 d'utilisation. Le dispositif selon l'invention REVENDICATIONS1. Dispositif pour réfléchir la lumière du soleil vers la pelouse d'un stade sportif qui reste à l'ombre comprenant - Des héliostats (6) dits primaires et des miroirs convexes (7) dits secondaires pour réfléchir la lumière et, - Des moyens d'orientation (8) des héliostats (6) et des miroirs secondaires convexes (7), configurés de manière à asservir l'orientation de l'ensemble selon la direction du soleil, de manière à ce que les miroirs des héliostats (6) réfléchissent la lumière du soleil (I) en direction des miroirs secondaires convexes (7), qui eux-mêmes renverront la lumière précisément vers la pelouse à l'ombre (5), notamment pour permettre sa photosynthèse. 2. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel les moyens d'orientation des héliostats (6) et miroirs secondaires convexes (7) comportent au moins un moteur électrique (8), permettant d'assurer le déplacement des héliostats (6) et des miroirs secondaires convexes (7) et leurs orientations appropriées. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens d'orientation des héliostats (6) et des miroirs secondaires convexes (7) comportent un système informatique (W) d'asservissement configuré pour déterminer le déplacement en temps réel à faire subir aux héliostats (6) et aux miroirs secondaires convexes (7) afin de leur conférer les orientations appropriées. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens d'orientation des héliostats (6) et des miroirs secondaires convexes (7) comportent un ou plusieurs capteurs photosensibles (9) permettant de déterminer l'orientation des rayons du soleil par rapport aux héliostats (6) et aux miroirs secondaires convexes (7) 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens d'orientation des héliostats (6) et des miroirs secondaires convexes (7) comportent un ou plusieurs capteurs photosensibles (9) permettant de déterminer le positionnement de la surface de pelouse à l'ombre (5). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre au moins un miroir secondaire convexe (7) mobile, afin d'adapter la réflexion de lumière à la surface précise de la zone d'ombre (5) à éclairer. 6 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, configure pour permettre le déplacement des héliostats (6) et des miroirs secondaires convexes (7) entre une première position d'éclairage et une deuxième position d'escamotage, dans laquelle les héliostats (6) et les miroirs secondaires convexes (7) sont 5 escamotés à l'horizontale. 8. Dispositif selon la revendication précédente, comportant en outre un anémomètre (11) permettant de mesurer la vitesse du vent, le dispositif étant configure pour commander en fonction de la vitesse du vent mesurée l'escamotage des héliostats (6) et des miroirs secondaires convexes (7) à l'horizontale. 10 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre des panneaux photovoltaïques (12) permettant l'alimentation électrique des moyens d'orientation des héliostats (6) et des miroirs secondaires convexes (7), notamment des différents moteurs (8) et des systèmes informatiques (10). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans 15 lequel la surface des miroirs des héliostats (6) est comprise entre 10m2 et 25m2et est calculée pour chaque stade (1) en fonction de la latitude du lieu, de la fonne architecturale de l'édifice et de la quantité de surface de pelouse (3) à traiter par la lumière naturelle. Il. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit miroir secondaire convexe (7) mobile est deformable. 20 12. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel la surface des miroirs des héliostats (6) est comprise entre 10m2 et 15m2.