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Dispositif photovoltaïque avec panneau orientable
Domaine technique
[0001] La présente invention concerne un dispositif
photovoltaïque comprenant une caisse et un système
photovoltaïque avec panneau photovoltaïque orientable.
Etat de la technique
[0002] Dans le cadre de constructions ou d'installations
éloignées d'un réseau électrique, il est courant de
recourir à l'utilisation de systèmes photovoltaïques tels
que des systèmes photovoltaïques portables et démontables.
Ainsi, ces systèmes photovoltaïques permettent de fournir,
via les panneaux photovoltaïques ou leur batterie,
l'énergie pour alimenter l'éclairage et/ou tout autre
équipement électrique.
[0003] .. Cependant, en fonction de l'environnement et des
conditions climatiques du lieu considéré, il peut s'avérer
fastidieux d'installer un système photovoltaïque ou tout au
mois de l'installer avec une optimisation raisonnable du
flux d'énergie solaire.
Bref résumé de l'invention
[0004] Un but de la présente invention est de proposer un
nouveau dispositif photovoltaïque adapté à la fourniture
significative d'énergie électrique pour des équipements
variés, et apte à s'adapter à la position du soleil pour
optimiser le flux d'énergie solaire capté.
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[0005] Selon l'invention, ces buts sont atteints au moyen
d'un dispositif photovoltaïque comprenant une caisse en
forme de parallélépipède dont la face supérieure est
équipée d'un système photovoltaïque comprenant au moins un
premier panneau photovoltaïque et un deuxième panneau
photovoltaïque, et un système d'articulation permettant de
passer le deuxième panneau photovoltaïque entre une
position rabattue, au-dessus du premier panneau
photovoltaïque, et une position déployée par rapport au
premier panneau photovoltaïque qui est sensiblement
parallèle à la face supérieure de la caisse , le premier et
le deuxième panneau photovoltaïques étant aptes à recevoir
l'énergie solaire dans ladite position déployée du deuxième
panneau photovoltaïque.
[0006] Cette solution présente notamment l'avantage de
profiter de la surface disponible sur le dessus d'une
caisse pour y placer un premier panneau photovoltaïque dont
la face active (pourvue des capteurs photovoltaïques) est
tournée vers le haut et un deuxième panneau photovoltaïque
qui protège le premier panneau photovoltaïque dans sa
position rabattue. En effet, dans cette position rabattue,
la face active du premier panneau est placée en regard de
la face active du deuxième panneau photovoltaïque de sorte
que ces faces actives ne sont donc soumises aux agressions
extérieures, tandis que c'est la face inactive, moins
fragile, du deuxième panneau photovoltaïque qui forme la
face tournée vers l'extérieur. On comprend que le deuxième
panneau photovoltaïque forme un rabat ou sorte de volet
mobile entre une position rabattue et une position
déployée.
[0007] .. Par ailleurs, grâce à l'orientation réglable du
deuxième panneau photovoltaïque, il est possible de placer
ce deuxième panneau photovoltaïque dans sa position
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déployée avec une inclinaison variable, afin de placer sa
face active tournée en direction du soleil, avec une
direction orthogonale par rapport aux rayons solaires, ou
proche de cette disposition optimale.
[0008] La caisse sert à contenir le module électrique
correspondant aux premier et deuxième panneaux
photovoltaïques, et en fonction de leur taille, un ou
plusieurs équipements pouvant être alimentés par le système
photovoltaïque. Lorsqu'une telle caisse est un conteneur,
du fait des dimensions standards'de ce dernier, il est
possible de transporter facilement le dispositif
photovoltaïque ou de le monter sur un autre container.
Egalement, dans ce cas, le système photovoltaïque monté sur
le conteneur est facilement interchangeable. Par ailleurs,
grâce à la mobilité du deuxième panneau photovoltaïque,
l'encombrement des panneaux photovoltaïques est réduit, et
notamment il est possible de faire en sorte que la
projection verticale des panneaux photovoltaïques
corresponde à l'encombrement du seul premier panneau
photovoltaïque, lequel encombrement ne dépasse de
préférence pas de la face supérieure de la caisse sur
laquelle le premier panneau photovoltaïque est monté.
Ainsi, la caisse seule ou le dispositif photovoltaïque
complet présentent le même encombrement au sol.
[0009] Selon une application possible, une telle caisse
est un module préfabriqué servant de bâtiment accueillant
une structure médicalisée (dispensaire, clinique _) ou une
structure d'accueil humanitaire (camp de réfugiés,
habitation provisoire pour une population soumise à une
catastrophe naturelle,..) ou encore une structure
d'enseignement (école, formation à distance_.).
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[0010] .. Un autre avantage du dispositif selon l'invention
est de protéger la caisse des rayons du soleil, non
seulement par le premier panneau photovoltaïque qui sert de
toit ou de portion de toit, mais également par l'ombre
formée par le deuxième panneau photovoltaïque.
[0011] Dans une variante de mise en uvre du dispositif,
ledit système photovoltaïque comporte trois panneaux
photovoltaïques, le premier panneau photovoltaïque étant
disposé sur la face supérieure de la caisse et délimitant
deux côtés de liaison opposés entre eux, le deuxième
panneau photovoltaïque étant disposé le long de l'un des
côtés de liaison et le troisième panneau photovoltaïque
étant disposé le long de l'autre des côtés de liaison. Dans
ce cas, le système d'articulation permet en outre de
passer le troisième panneau photovoltaïque entre une
position rabattue et une position déployée par rapport au
premier panneau photovoltaïque, le troisième panneau
photovoltaïque étant également apte à recevoir l'énergie
solaire dans sa position déployée. Le troisième panneau
photovoltaïque joue le même rôle et apporte les mêmes
fonctionnalités et avantages que le deuxième panneau
photovoltaïque: les caractéristiques décrites pour le
deuxième panneau photovoltaïque s'appliquent donc, sauf
mention contraire, au troisième panneau photovoltaïque.
Brève description des figures
[0012] Des exemples de mise en uvre de l'invention sont
indiqués dans la description illustrée par les figures
annexées dans lesquelles:
[0013] La figure 1 illustre schématiquement en vue de face
un mode de réalisation d'un dispositif photovoltaïque selon
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l'invention, avec le système photovoltaïque dans la
position rabattue,
La figure 2 représente le dispositif photovoltaïque
de la figure 1 avec le système photovoltaïque dans la
position déployée selon une première configuration,
La figure 3 représente le dispositif photovoltaïque
de la figure 1 avec le système photovoltaïque dans la
position déployée selon une deuxième configuration,
Les figures 4 et 5 sont des vues en perspectives
d'un autre mode de réalisation du dispositif photovoltaïque
selon l'invention avec le système photovoltaïque dans la
position déployée selon une troisième configuration, et
Les figures 6 et 7 sont des vues en perspectives du
mode de réalisation des figures 4 et 5 avec le système
photovoltaïque dans la position déployée selon la deuxième
configuration.
Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention
[0014] Sur
les figures 1 à 7, un dispositif photovoltaïque
10 est représenté avec une caisse 14 en forme de
parallélépipède rectangle, surmontée de trois panneaux
photovoltaïques 11, 12 et 13. Plus précisément, le premier
panneau photovoltaïque 11 repose sur la face supérieure de
la caisse 14. Dans cet exemple, le premier panneau
photovoltaïque 11 est un rectangle recouvrant l'ensemble de
la face supérieure de la caisse 14. En pratique, le premier
panneau photovoltaïque 11 peut être simplement posé sur la
caisse 14 et tenir par son propre poids ou encore y être
attaché par des sangles ou tout autre moyen de fixation lui
permettant d'être fixe par rapport à la caisse 14.
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[0015] Pour assurer sa fonction, la face active lia du
premier panneau photovoltaïque 11 qui est recouverte des
cellules photovoltaïques, est tournée en direction opposé à
la caisse, soit vers le haut sur les figures 1 à 7. Dans
cet exemple, le système photovoltaïque comporte, en plus
de ce premier panneau photovoltaïque 11, deux panneaux
photovoltaïques mobiles. Un deuxième panneau
photovoltaïque 12 est monté le long d'un côté du premier
panneau photovoltaïque 11 (à droite sur les figures 1 à 7).
Un troisième panneau photovoltaïque 13 est monté le long
d'un autre côté du premier panneau photovoltaïque 11 (à
gauche sur les figures 1 à 7).
[0016] Un système d'articulation 15 comportant par exemple
des charnières, relie le deuxième panneau photovoltaïque
12 (troisième panneau photovoltaïque 13) au côté
correspondant du premier panneau photovoltaïque 11 (premier
côté de liaison llb pour le deuxième panneau
photovoltaïque 12 et deuxième côté de liaison llc pour le
troisième panneau photovoltaïque 13), tout en permettant de
faire pivoter le deuxième panneau photovoltaïque 12
(troisième panneau photovoltaïque 13) autour d'un axe
parallèle au côté correspondant du premier panneau
photovoltaïque 11.
[0017] Sur la figure 1, le deuxième panneau
photovoltaïque 12 et le troisième panneau photovoltaïque 13
sont disposés dans une position rabattue, et sont
positionnés au-dessus du premier panneau photovoltaïque 11,
en recouvrant totalement ou partiellement ce dernier. Plus
précisément, les faces actives 12a et 13a des deuxième et
troisième panneaux photovoltaïques 12, 13 sont orientés en
direction du premier panneau photovoltaïque 11 (vers le bas
sur la figure 1). Selon le système d'articulation 15
utilisé, dans ladite position rabattue, le deuxième
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panneau photovoltaïque 12 (troisième panneau photovoltaïque
13) est parallèle au premier panneau photovoltaïque 11 (en
particulier horizontal) ou bien dans une position
légèrement inclinée par rapport au premier panneau
photovoltaïque 11 comme sur la figure 1.
[0018] Dans ce cas, l'angle al formé entre le deuxième
panneau photovoltaïque 12 (troisième panneau photovoltaïque
13) et le premier panneau photovoltaïque 11 est inférieur à
30 , et de préférence inférieur à 15 et est donc
éventuellement égal à 0. Cet angle al est mesuré entre les
faces actives des panneaux photovoltaïques considérés. 12
recouvertes des capteurs photovoltaïques dans la position
rabattue, visible sur la figure 1,
[0019] Comme on le voit sur les figures 2 et 3, le système
d'articulation 15 permet de placer le deuxième panneau
photovoltaïque 12 en position déployée selon différentes
inclinaisons (à droite sur les figures 2 et 3). Egalement,
le système d'articulation 15 permet de placer le troisième
panneau photovoltaïque 13 en position déployée selon
différentes inclinaisons (à gauche sur les figures 2 et 3).
On dispose ainsi d'une indépendance de réglage de
l'inclinaison du deuxième panneau photovoltaïque 12 et du
troisième panneau photovoltaïque 13. Avec un déploiement,
de l'un ou des deux panneaux mobiles 12, 13, on augmente
par ailleurs la surface au sol se trouvant à l'ombre.
[0020] Sur la figure 2, le deuxième panneau photovoltaïque
12 et le troisième panneau photovoltaïque 13 forment un
angle oc2 de 180 avec le premier panneau photovoltaïque
11: les faces actives 11a, 12a et 13a forment un plan
horizontal, ce qui est optimal lorsque le soleil est au
plus haut dans le ciel et les rayons solaires R1 dans une
première orientation proche de la verticale, dans la
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période de temps correspondant à ou proche du milieu du
jour. Dans ce cas, dans ladite position déployée, le
deuxième panneau photovoltaïque 12 est sensiblement
parallèle au premier panneau photovoltaïque 11 et en forme
éventuellement son prolongement. Egalement, dans ce cas,
dans ladite position déployée, le troisième panneau
photovoltaïque 13 est sensiblement parallèle au premier
panneau photovoltaïque 11 et en forme éventuellement son
prolongement
[0021] Sur la figure 3, le deuxième panneau
photovoltaïque 12 forme un angle a3 de l'ordre de 135
avec le premier panneau photovoltaïque 11 et le troisième
panneau photovoltaïque 13 forme un angle a4 de l'ordre de
225 avec le premier panneau photovoltaïque 11. Dans cette
configuration particulière de la position déployée, le
troisième panneau photovoltaïque 13 est sensiblement
parallèle au deuxième panneau photovoltaïque 12: les faces
actives 12a et 13a étant sensiblement parallèles entre
elles, ceci est optimal lorsque le soleil est dans une
position haute intermédiaire dans le ciel et les rayons
solaires R2 dans une deuxième orientation intermédiaire,
dans la période de temps intermédiaire entre le milieu du
jour et soit l'aube soit le crépuscule.
[0022] D'une manière générale, dans ladite position
déployée, la face active 12a du deuxième panneau
photovoltaïque 12 forme avec la face active lia du premier
panneau photovoltaïque 11 un angle oc compris entre 135 et
225 . Egalement, d'une manière générale, dans ladite
position déployée, la face active 13a du troisième panneau
photovoltaïque 13 forme avec la face active lia du premier
panneau photovoltaïque un angle a compris entre 135 et
225
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[0023] Pour bloquer le deuxième panneau photovoltaïque 12
dans sa position déployée, on utilise un élément de blocage
16, tel qu'une béquille ou une barre d'appui montée entre
le deuxième panneau photovoltaïque 12 et la caisse 14 ou le
premier panneau photovoltaïque 11. De la même façon, pour
bloquer le troisième panneau photovoltaïque 13 dans sa
position déployée, on utilise un élément de blocage 17, tel
qu'une béquille ou une barre d'appui montée entre le
troisième panneau photovoltaïque 13 et la caisse 14 ou le
premier panneau photovoltaïque 11.
[0024] Sur les figures 4 à 7, le premier panneau
photovoltaïque 11 recouvre sensiblement toute la surface de
la face supérieure de la caisse 14 qui est constituée d'un
container. Dans ce cas, ce premier panneau photovoltaïque
11 présente une largeur et une longueur correspondant aux
dimensions normalisées de ce container, à savoir une
longueur de 20 pieds (6,10 m), 30 pieds (9,14 m) ou 40
pieds (12,19 m) et une largeur de 8 pieds (243,84 cm).
D'une façon générale, la caisse 14 peut être formée de tout
module préfabriqué.
[0025] Dans le cas illustré, le dispositif photovoltaïque
10 comporte trois panneaux photovoltaïques 11, 12 et 13
dont deux panneaux mobiles (les panneaux 12 et 13 sont
mobiles entre une position rabattue ou repliée et une
position déployée). On peut également envisager que le
dispositif photovoltaïque 10 ne présente que deux panneaux
photovoltaïques, un panneau fixe et un panneau mobile.
Selon une autre variante, le dispositif photovoltaïque 10
comporte quatre panneaux photovoltaïques, un panneau fixe
et trois panneaux mobiles respectivement montés de façon
articulée le long de trois côtés du panneau photovoltaïque
fixe. Selon encore une autre variante, le dispositif
photovoltaïque 10 comporte cinq panneaux photovoltaïques,
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10
un panneau fixe et quatre panneaux mobiles respectivement
montés de façon articulée le long de trois côtés du panneau
photovoltaïque fixe, lui-même destiné à être disposé sur le
panneau supérieur de la caisse14.
[0026] Dans le cas illustré, les panneaux mobiles, formés
du deuxième panneau photovoltaïque 12 et du troisième
panneau photovoltaïque 13, sont montés avec une
articulation de type charnière le long de deux côtés
opposés du premier panneau photovoltaïque 11. Dans une
variante, on peut attacher deux panneaux mobiles le long
d'un seul côté du premier panneau photovoltaïque 11 fixe,
soit en ayant deux panneaux mobiles de longueur plus faible
ou égale à la moitié de la longueur du panneau fixe et en
attachant chaque panneau mobile sur un tronçon différent
dudit côté du premier panneau photovoltaïque 11, soit en
attachant un premier panneau mobile au premier panneau
photovoltaïque 11 par un premier côté du premier panneau
mobile et en attachant un deuxième panneau mobile au
premier panneau mobile, sur un côté du premier panneau
mobile différent du premier côté.
[0027] Dans le cas illustré, le premier panneau
photovoltaïque 11 est un quadrilatère et en particulier un
rectangle, mais d'autres formes de quadrilatère sont
envisageable, telles qu'un carré, un parallélogramme, ou
encore d'autres formes de polygone, telles qu'un triangle
ou un hexagone.
[0028] Dans une variante de mise en uvre, le premier
panneau photovoltaïque 11 est posée sur la face supérieure
14a de la caisse 14, à savoir sur le toit lorsque la caisse
14 délimite un habitacle. Dans une autre variante de mise
en uvre, le premier panneau photovoltaïque 11 forme tout
ou partie du panneau supérieur de la caisse 14, à savoir
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11
tout ou partie du toit lorsque la caisse 14 délimite un
habitacle.
[0029] lorsque la caisse délimite un habitacle, le
dispositif photovoltaïque 10 peut être associé à un
échangeur air-sol 100 (voir la figure 2), encore appelé
puits canadien ou puits climatique. De cette façon,
l'énergie fournie par le dispositif photovoltaique 10 est
utilisée pour améliorer le rendement de l'échangeur air-sol
100.
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Numéros de référence employés sur les figures
Dispositif photovoltaïque
11 Premier panneau photovoltaïque
lia Face active du premier panneau photovoltaïque
llb Premier côté de liaison
llc Deuxième côté de liaison
12 Deuxième panneau photovoltaïque
12a Face active du deuxième panneau photovoltaïque
13 Troisième panneau photovoltaïque
13a Face active du troisième panneau photovoltaïque
14 Caisse
14a Face supérieure de la caisse
Système d'articulation
16 Élément de blocage du deuxième panneau
photovoltaïque
17 Élément de blocage du troisième panneau
photovoltaïque
18 Module électrique
R1 Rayons solaires (première orientation)
R2 Rayons solaires (deuxième orientation)
100 Échangeur air-sol
a Angle entre panneau mobile et panneau fixe
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