CA2989232A1 - Dispositif photovoltaique avec panneau orientable - Google Patents

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Abstract

L'invention porte sur un dispositif photovoltaïque (10) comprenant une caisse (14) en forme de parallélépipède dont la face supérieure est équipée d'un système photovoltaïque comprenant au moins un premier panneau photovoltaïque (11) et un deuxième panneau photovoltaïque (12), et un système d'articulation (15) permettant de passer le deuxième panneau photovoltaïque (12) entre une position rabattue, au-dessus du premier panneau photovoltaïque (11), et une position déployée par rapport au premier panneau photovoltaïque (11) qui est sensiblement parallèle à la face supérieure de la caisse (14) , le premier et le deuxième panneau photovoltaïques (11, 12) étant aptes à recevoir l'énergie solaire dans ladite position déployée du deuxième panneau photovoltaïque (12)

Description

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.
[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 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_.).
[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 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.
[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 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 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
[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, 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 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.

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

Claims (10)

Revendications
1. Dispositif photovoltaïque (10) comprenant une caisse (14) en forme de parallélépipède dont la face supérieure est équipée d'un système photovoltaïque comprenant au moins un premier panneau photovoltaïque (11) et un deuxième panneau photovoltaïque (12), et un système d'articulation (15) permettant de passer le deuxième panneau photovoltaïque (12) entre une position rabattue, au-dessus du premier panneau photovoltaïque (11), et une position déployée par rapport au premier panneau photovoltaïque (11) qui est sensiblement parallèle à la face supérieure de la caisse (14) , le premier et le deuxième panneau photovoltaïques (11, 12) étant aptes à recevoir l'énergie solaire dans ladite position déployée du deuxième panneau photovoltaïque (12).
2. Dispositif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit système photovoltaïque comporte trois panneaux photovoltaïques, le premier panneau photovoltaïque (11) étant disposé sur la face supérieure de la caisse (14) et délimitant deux côtés de liaison opposés entre eux, le deuxième panneau photovoltaïque (12) 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 et en ce que le système d'articulation (15) permet en outre de passer le troisième panneau photovoltaïque (13) entre une position rabattue et une position déployée par rapport au premier panneau photovoltaïque (11), le troisième panneau photovoltaïque (13) étant également apte à recevoir l'énergie solaire dans sa position déployée.
3. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système d'articulation (15) permet de placer le deuxième panneau photovoltaïque (12) en position déployée selon différentes inclinaisons.
4. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit système d'articulation (15) permet de placer le troisième panneau photovoltaïque (13) en position déployée selon différentes inclinaisons.
5. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans ladite position déployée, la face active (12a) du deuxième panneau photovoltaïque (12) forme avec la face active (11a) du premier panneau photovoltaïque (11) un angle compris entre 135° et 225°.
6. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans ladite position déployée, le deuxième panneau photovoltaïque (12) est sensiblement parallèle au premier panneau photovoltaïque (11).
7. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans ladite position déployée, la face active du troisième panneau photovoltaïque (13) forme avec la face active du premier panneau photovoltaïque (11) un angle compris entre 135° et 225°.
8. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que dans ladite position déployée, le troisième panneau photovoltaïque (13) est sensiblement parallèle au deuxième panneau photovoltaïque (12).
9. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce le premier panneau photovoltaïque (11) recouvre sensiblement toute la surface de la face supérieure de la caisse (14).
10. Dispositif (10) photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la caisse (14) est un container ou un module préfabriqué.
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CN115603638A (zh) * 2021-07-08 2023-01-13 首帆动力科技江苏有限公司(Cn) 一种易于展开折叠的混合能源微电站
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