EP2376847A1 - Panneau solaire permettant la visualisation d'une image - Google Patents

Panneau solaire permettant la visualisation d'une image

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Publication number
EP2376847A1
EP2376847A1 EP09803831A EP09803831A EP2376847A1 EP 2376847 A1 EP2376847 A1 EP 2376847A1 EP 09803831 A EP09803831 A EP 09803831A EP 09803831 A EP09803831 A EP 09803831A EP 2376847 A1 EP2376847 A1 EP 2376847A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strips
optical assembly
assembly according
solar panel
lenticular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09803831A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Guillaume Counil
Michele Schiavoni
Patrick Gayout
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP2376847A1 publication Critical patent/EP2376847A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F27/00—Combined visual and audible advertising or displaying, e.g. for public address
    • G09F27/007—Displays with power supply provided by solar cells or photocells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/58—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings characterised by their mountings or fixing means
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00—Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/12—Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects
    • G09F19/14—Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects displaying different signs depending upon the view-point of the observer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/20—Optical components
    • H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/70—Surface textures, e.g. pyramid structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the present invention relates to an optical assembly and more specifically to an improved solar panel of the type capable of allowing the visualization of an image on at least a part of its surface.
  • This invention is particularly interesting in that it allows in particular to attract the attention of an individual on a particular message including advertising, but also, conversely, to hide in the eyes of an observer the solar panel itself even by giving the image that it displays that of the background on which it is arranged, and in particular for example a roof image.
  • Such an improved solar panel, or optical assembly consists of a solar panel proper of known type on which is disposed a transparent film on which has been printed an image which has been erased a series of parallel rectilinear strips of the same widths and equidistant from each other, and a lenticular surface consisting of a juxtaposition of identical rectilinear lenses of convex plane section whose width is equal to the sum of a transparent bandwidth plus an image bandwidth, and whose flat face is turned towards the image ; the longitudinal axis of the lenses being parallel to the image bands and the transparent bands, said transparent bands and image bands being positioned between the surface of the solar panel and the lenticular surface, at the focal plane of the lenses, so that an observer will not see than the image bands or the surface of the solar panel, this alternative being a function of the angle of vision under which the lenticular surface is observed.
  • the present invention proposes to improve the solar panels of this type by proposing an optical assembly making it possible to improve the two essential functions of these panels, namely the "vision function”, that is to say the formation of the image perceived by an observer, and the "energy function”, that is to say the production of electrical energy provided by the panel. It proposes to improve in particular the extent of the observation range of the image, mainly for grazing angles.
  • the present invention also proposes to allow the designers of such solar panels to control the relative importance of these two functions, that is to say to favor one of them by to the other and this according to their specific needs for specific applications.
  • the present invention thus relates to an optical assembly for displaying an image on the surface of a solar panel, of the type comprising a solar panel covered on at least a portion of its surface with a lenticular array, between which an image is provided in the form of substantially equidistant parallel strips and a determined pitch, wherein:
  • the lenticular network has a plane internal surface and an external surface formed by the external face of a series of identical and contiguous transparent cylindrical elements whose generator is parallel to said strips, the external side of the base of each cylindrical element has a asymmetrical profile
  • the width of the base of each cylindrical element is equal to the pitch of the bands; the bands are arranged in such a way that for a first angular range of given angles of incidence under which the optical assembly is intended to be observed, radiation can reach an area in which a strip is arranged and that, for a second angular range of given incidences, different from the first angular range, radiation can reach the active surface of the solar panel in a zone at least partially unmasked by groups.
  • Said outer side will preferably be formed of two parts may comprise at least one line segment which will be connected to a vertex.
  • the two parts can be connected by a concavity arc curved inwards.
  • At least one of the two parts may also be formed of an arc concavity oriented inwardly, which may be a parabola arc.
  • the two parts will consist of two arcs of parabola which are connected at their apex, the axis of these two arcs of parabola being perpendicular to the planar face of the lenticular array.
  • the bands may be formed on the internal face of the lenticular network or on the surface of the solar panel, by a reproduction method such as, in particular, a screen printing or printing process. They may also be supported by a transparent film that can be glued on at least one of the optical surfaces with which it is in contact. Otherwise :
  • each cylindrical element may be between 0.05 and 0.45 or between 0.55 and 0.95 and preferably be between 0.1 and 0.3 or between 0.7 and 0.9,
  • the pitch of the strips may be between 0.1 mm and 10 mm and preferably be of the order of 4 mm
  • the thickness of the lenticular network may be between 0.1 mm and 10 mm and preferably be order of 3 mm
  • the ratio of the offset of the bands on the pitch thereof may be between 0.05 and 0.5 and preferably be of the order of 0.15
  • the height of the cylindrical elements may be between 0.05 mm and 1.5 mm and preferably of the order of 0.5 mm
  • the ratio of the width of the bands on the pitch thereof may be between 0.1 and 0.6 and preferably be of the order of 0.17.
  • the present invention also relates to a roof panel characterized in that it uses an optical assembly according to one of the preceding characteristics and is arranged on a roof. The strips of this panel will be able to reproduce the geometry and / or the color of the roof on which it is arranged.
  • This panel may form with the horizontal an angle between 0 ° and 50 ° and preferably of the order of 35 °.
  • the optical assembly according to the invention in addition to use in the field of roof panels, may also be used for the production of billboards, for example in vertical arrangement, including advertising panels.
  • the present invention also relates to a method for adjusting the positioning of a printing element intended to print colored strips parallel to the corrugations of a lenticular network used in the production of an optical assembly as defined above, on a transparent medium, in particular constituted by said lenticular network, this method comprising the steps of: producing a pattern of said strips on the printing element, - reproducing these strips, by means of the printing element, on an intermediate transparent support in order to constitute a test pattern,
  • the printing element may consist of a screen printing screen.
  • the strips can be printed on the flat face of the lenticular array or on the surface of the solar panel, and can be used for this purpose an ink or enamel type paint.
  • FIG. 1 is a partial elevational general view of an optical assembly according to FIG. invention disposed on the roof of a building
  • FIG. 2 is a diagrammatic cross-sectional view of a lenticular array implemented in the optical assembly according to the invention
  • FIGS. 3a, 3b and 3c are partial cross-sectional views of an optical assembly according to FIG. the invention, in a representation configuration respectively of the "vision" function and the "energy” function,
  • FIGS. 4a, 4b and 4c are partial cross-sectional views of an alternative embodiment of the optical assembly shown in FIGS. 3a to 3c,
  • FIGS. 5a and 5b are partial cross-sectional views of another variant of an optical assembly according to the invention.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of another variant of a set; optical according to the invention.
  • the optical assembly 1 is disposed on the tiles of the roof 3 of a dwelling inclined at an angle CC relative to the horizontal and the it is desired ("vision" function) that its appearance, for an individual who observes it from the ground, be as discreet as possible.
  • vision function
  • the image that is desired to send back to the user is a reproduction of the tiles in the middle of which the optical assembly 1 is disposed.
  • the optical assembly 1 thus consists of a solar panel 5 on the external face 5a of which a lenticular array 9 is arranged.
  • This lenticular network which is made of a transparent material, such as in particular glass, has a flat inner face 9a which is applied against the solar panel 5 and a corrugated outer surface 9b.
  • Figure 2 a schematic example of such a lenticular array in relation to the references used hereafter to designate the elements constituting it.
  • the lenticular network is associated with the solar panel by any technique known to those skilled in the art, in particular by laminating with a thermoplastic interlayer (EVA, PVB, ).
  • the flat internal face 9a is covered with a series of rectilinear and parallel colored strips 7 reproducing the shape and the color of the tiles of the roof 3.
  • These strips 7 are notably made by a screen-printing type process, although any other method of reproduction can also be used.
  • These strips 7 of width L_, of the order of 1 mm, are distributed on the face 9a with a pitch p of the order of 4 mm in the present example.
  • the strips 7 can also be formed on the face of the solar panel 5 intended to come into contact with the flat face 9a of the lenticular network 9.
  • the strips 7 may also consist of elements that are adhered to at least one of the optical surfaces to be brought into contact, namely one face of the solar panel 5 and the flat face 9a of the lenticular array 9.
  • the corrugated outer face 9b of the lenticular network 9 is formed by the outer face of cylindrical elements 9c of generatrices respectively parallel to the longitudinal direction of the strips 7 and whose base surface is substantially made up of ASB triangles of height h, the point S being located at the top of the undulations, and its projection on the segment AB being distant by a length a of the end A.
  • Each of these cylindrical elements 9c thus forms a diopter, whose cross section is hatched in the figures.
  • the width AB, or pitch P, of each of the diopters 9c is close to the value of the pitch p of the strips 7 and preferably equal to the latter.
  • FIG. 1 With regard to the "vision" function, FIG.
  • 3a shows the extreme rays able to be refracted by each of the diopters, and this for two incidences, namely 60 ° (solid lines) and 80 ° (dashed lines) by relative to the normal yy 'to the flat face 9a of the lenticular array, which are the extreme incidences under which it is desired that an observer be able to observe the optical assembly 1.
  • the beam of incidence rays 60 ° is thus refracts in a base area GH of plane 5a carrying strips 7, and the 80 ° incidence beam beam refracts similarly in a base area IJ.
  • Arrangements should be made to arrange the strips 7 so that they lie and cover the common basic area IH so that, under these conditions, whatever the angle between 60 ° and 80 ° under which an observer observes the optical assembly according to the invention, it will see the band portion included in the base area IH.
  • the efficiency of the "vision" function can be improved by widening the strip 7 in the zone HH ', the latter corresponding to the incident rays at 60 ° of the doubly shaded part, which is negligible in this example .
  • the center of each of the strips 7 is thus shifted at a distance D with respect to the projection of the point A on the plane on which the strips are located.
  • the 50 ° incidence beam of solar radiation strikes the solar panel 5 in a base area GH without bands 7, so that they do not perform any occultation. of the active surface of the solar panel 5.
  • the beam of solar rays of incidence -10 ° such is not the case, and one note that the latter strike the solar panel 5 in a base area IJ in which is disposed a strip 7, so that it obscures a portion of the active surface of the solar panel 5 losing the latter part of its efficiency .
  • the faces 9 '' and 9 '' of the diopter 9c have been made capable of focusing the light rays by giving each of them a curvature, particularly in the form of an arc.
  • parabola as shown in Figures 4a and 4b.
  • These two parabolic arches AS and SB are connected to the point S which constitutes their apex, and the axis of these two arcs of parabola is constituted by the axis yy 'passing through the point S and perpendicular to the planar face 9a of the lenticular array 9.
  • these two arcs are of unequal values, the arc AS located on the observer side being of greater importance than the arc SB, so that the diopter 9c is asymmetrical, the ratio a / P being equal to 0.65.
  • FIG. 4a shows the extreme rays able to be refracted by each of the diopters 9c, and this for two sets of incident rays, namely 60 ° (solid lines) and 80 ° (dashed lines) by compared to normal yy '.
  • the two extreme light rays respectively at 80 ° and 60 ° refract in the plane of the strips 7 into two basic areas GH and IJ. It can be seen that these two zones overlap according to the basic zone IH. It is understood in these conditions that if the strips 7 are given a width L equal to the latter and that the center of the strips 7 is positioned at the distance D from the beginning of the diopter 9c, regardless of the viewing angle of the beam. observer between 60 ° and 80 °, the latter will perceive the bands in total, which represents an improvement over the previous implementation mode.
  • FIG. 4b shows the preceding optical assembly 1 on which, as previously, the extreme solar rays for two series of bearings, namely 50 ° (solid lines) and -10 ° (dashed lines).
  • this occultation appears from an incidence of 5 °, which represents a gain in energy efficiency compared to the previous implementation mode. The results obtained are shown in the table below:
  • the present embodiment of the invention is particularly interesting insofar as it makes it possible to improve both the energy function and the vision function. Concerning the latter, the improvement also results from the homogeneity of the efficiency of the vision function resulting in the fact that an observer of the optical assembly will perceive no difference as regards the quality of vision of the bands when its viewing angle will vary in the range 60 ° to 80 °.
  • a difficulty of implementation of the present invention stems from the need for a rigorous positioning of the strips 7 with respect to the corrugations 9c of the lenticular array, and this at the same time laterally, ie the offset of the bands with respect to the diopter 9c
  • This shift D is defined as the distance between the center of the bands and the projection of the point A on the plane in which the colored bands are formed.
  • the present invention provides a method for accurately achieving this double positioning, when the strips are formed on the lenticular array 9 including by means of reproduction implementing a printing element, for example screen printing screen type.
  • a screen printing screen comprising strips 7 of width L which are separated from one another by a pitch p
  • a rigorous registration of the screen screen and an intermediate transparent medium is carried out.
  • the strips 7 are reproduced by means of the screen-printing screen on this intermediate support, thus constituting a pattern.
  • the pattern is superimposed on the lenticular array intended to receive the strips. Then we observe by transparency this set. When a "moiré” aspect is observed, this means that the strips of the pattern are not parallel to the corrugations of the lenticular array, and their relative orientation is then modified accordingly until a homogeneous appearance of the strip is observed. 'together. Therefore, the adjustment of the relative orientation of the test pattern, and therefore the screen screen which is identified with respect thereto, is achieved.
  • the lenticular network 9 is moved laterally relative to the target.
  • the overall appearance happens to be in the color of the strips 7, this means that the vertices S of the diopters 9c are aligned with the center of the strips and, conversely, when the overall appearance comes to be transparent, this means that the center of the strips 7 is aligned with the hollows of the corrugations.
  • the offset D it will then suffice to adjust this value.
  • the present invention is particularly interesting in that it allows the designer, depending on the needs and constraints that are specific to him, to privilege either the vision function or the energy function, and this by playing on the width L and the shift D bands 7.
  • the profile of the diopters 9c can also be inverted, that is to say that its asymmetry, ie the ratio a / P, is less than 0.5, so that the AS arc located on the observation side will be smaller than the SB arc.
  • FIG. 5a shows the extreme radii able to be refracted by each of the diopters 9c, and this for two sets of radii incidents, namely 70 ° (solid lines) and 60 ° (dashed lines).
  • FIG. 5b shows the beam of solar rays with respective incidences 30 ° and -10 ° and it can be seen that, for the corresponding refracted beams, part of the active surface of the solar panel 5 is obscured by the bands 7. It is also noted that the intermediate angle of incidence beam at 10 °, as shown in FIG. 5c, refracts in a zone GH which lies outside the surface of the strips 7, so that for this incidence the efficiency is maximum.
  • optical assembly according to the invention on a support other than a roof and in particular, as shown in FIG. 6, on the vertical wall of a building in order, in particular, to use it at the times to communicate to the public information, such as for example an advertising message, and to ensure energy production.

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Abstract

La présente invention concerne un ensemble optique (1) destiné à l'affichage d'une image en surface d'un panneau solaire, du type comportant un panneau solaire recouvert sur au moins une partie de sa surface d'un réseau lenticulaire, entre lesquels est disposée une image se présentant sous la forme de bandes parallèles sensiblement équidistantes et d'un pas déterminé. Cet ensemble optique (1) est tel que : le réseau lenticulaire possède une surface interne plane et une surface externe formée par la face externe d'une série d'éléments transparents cylindriques identiques et accolés dont la génératrice est parallèle auxdites bandes; le côté externe de la base de chaque élément cylindrique possède un profil asymétrique; la largeur de chaque élément transparent est égale au pas des bandes; les bandes sont disposées de façon telle que, pour une première plage angulaire (a) d'incidences données sous lesquelles l'ensemble optique (1) est destiné à être observé, un rayonnement peut atteindre une zone dans laquelle se trouve disposée une bande et que, pour une deuxième plage angulaire (b) d' incidences données plus faibles, un rayonnement peut atteindre la surface active du panneau solaire dans une zone au moins partiellement non masquée par les bandes. La présente invention concerne également un procédé de réglage du bon alignement du réseau lenticulaire avec les bandes.

Description

PANNEAU SOLAIRE PERMETTANT LA VISUALISATION D'UNE IMAGE
La présente invention concerne un ensemble optique et plus précisément un panneau solaire amélioré du type apte à permettre la visualisation d'une image sur au moins une partie de sa surface.
On sait que l'utilisation des panneaux solaires présente à la fois des contraintes et certains inconvénients.
Au niveau des contraintes ces panneaux nécessitent, pour donner leur pleine efficacité, d'être disposés suivant des angles bien déterminés par rapport à l'angle d'incidence des rayons solaires, c'est-à-dire de l'angle formé par ces derniers avec une droite normale au plan du panneau .
Au niveau des inconvénients les panneaux solaires sont habituellement de couleur foncée, voire même de couleur noire, si bien qu'en ce qui concerne l'esthétique, il est extrêmement difficile de les intégrer dans un décor.
C'est pourquoi on a proposé dans le brevet FR 2.896.596 un panneau solaire qui, tout en assurant sa fonction première essentielle de captation et de transformation du rayonnement solaire en énergie électrique, permet, de plus, à un observateur à même de voir le panneau sous une série d'angles déterminés, de visualiser sur celui-ci une image .
Cette invention est particulièrement intéressante en ce qu'elle permet notamment d'attirer l'attention d'un individu sur un message particulier notamment publicitaire, mais également, à l'inverse, de masquer aux yeux d'un observateur le panneau solaire lui-même en donnant à l'image qu'il affiche celle du fond sur lequel il est disposé, et notamment par exemple une image de toiture .
Un tel panneau solaire amélioré, ou ensemble optique, est constitué d'un panneau solaire proprement dit de type connu sur lequel est disposé un film transparent sur lequel a été imprimé une image dont a été effacée une série de bandes rectilignes parallèles de mêmes largeurs et équidistantes entre elles, et une surface lenticulaire constituée d'une juxtaposition de lentilles rectilignes identiques, de section plan convexe dont la largeur vaut la somme d'une largeur de bande transparente plus une largeur de bande image, et dont la face plane est tournée vers l'image ; l'axe longitudinal des lentilles étant parallèle aux bandes images et aux bandes transparentes, lesdites bandes transparentes et bandes images étant positionnées entre la surface du panneau solaire et la surface lenticulaire, au plan focal des lentilles, de telle sorte qu'un observateur ne verra que les bandes images ou que la surface du panneau solaire, cette alternative étant fonction de l'angle de vision sous lequel est observée la surface lenticulaire.
La présente invention se propose de perfectionner les panneaux solaires de ce type en proposant un ensemble optique permettant d'améliorer les deux fonctions essentielles de ces panneaux, à savoir la « fonction vision », c'est-à-dire la formation de l'image perçue par un observateur, et la « fonction énergie », c'est-à-dire la production d'énergie électrique fournie par le panneau. Elle se propose d'améliorer notamment l'étendue de la plage d'observation de l'image, principalement pour les angles rasants. La présente invention se propose également de permettre aux concepteurs de tels panneaux solaires de maîtriser l'importance relative de ces deux fonctions, c'est-à-dire de privilégier l'une d'elles par rapport à l'autre et ceci en fonction de leurs besoins spécifiques pour des applications déterminées.
La présente invention a ainsi pour objet un ensemble optique destiné à l'affichage d'une image en surface d'un panneau solaire, du type comportant un panneau solaire recouvert sur au moins une partie de sa surface d'un réseau lenticulaire, entre lesquels est disposée une image se présentant sous la forme de bandes parallèles sensiblement équidistantes et d'un pas déterminé, dans lequel :
- le réseau lenticulaire possède une surface interne plane et une surface externe formée par la face externe d'une série d'éléments cylindriques transparents identiques et accolés dont la génératrice est parallèle auxdites bandes, le côté externe de la base de chaque élément cylindrique possède un profil asymétrique,
- la largeur de la base de chaque élément cylindrique est égale au pas des bandes, - les bandes sont disposées de façon telle que, pour une première plage angulaire d' incidences données sous lesquelles l'ensemble optique est destiné à être observé, un rayonnement peut atteindre une zone dans laquelle se trouve disposée une bande et que, pour une deuxième plage angulaire d'incidences données, différente de la première plage angulaire, un rayonnement peut atteindre la surface active du panneau solaire dans une zone au moins partiellement non masquée par les bandes.
Ledit côté externe sera préférentiellement formé de deux parties pouvant comprendre au moins un segment de droite qui se raccorderont en un sommet. Les deux parties pourront se raccorder par un arc à concavité incurvée vers l'intérieur. Au moins l'une des deux parties pourra par ailleurs être formée d'un arc à concavité orientée vers l'intérieur, qui pourra être un arc de parabole. Dans une variante intéressante de l'invention les deux parties seront constituées de deux arcs de parabole qui se raccordent en leur sommet, l'axe de ces deux arcs de parabole étant perpendiculaire à la face plane du réseau lenticulaire .
Les bandes pourront être formées sur la face interne du réseau lenticulaire ou en surface du panneau solaire, par un procédé de reproduction tel que, notamment, un procédé de sérigraphie ou d'impression. Elles pourront également être supportées par un film transparent qui pourra être collé sur au moins l'une des surfaces optiques avec lesquelles il est en contact. Par ailleurs :
- l'asymétrie de chaque élément cylindrique pourra être comprise entre 0,05 et 0,45 ou entre 0,55 et 0,95 et être préférentiellement comprise entre 0,1 et 0,3 ou entre 0,7 et 0,9,
- le pas des bandes pourra être compris entre 0,1 mm et 10 mm et être préférentiellement de l'ordre de 4 mm, l'épaisseur du réseau lenticulaire pourra être comprise entre 0,1 mm et 10 mm et être préférentiellement de l'ordre de 3 mm, le rapport du décalage des bandes sur le pas de celles-ci pourra être compris entre 0,05 et 0,5 et être préférentiellement de l'ordre de 0,15, la hauteur des éléments cylindriques pourra être comprise entre 0,05mm et 1,5 mm et être préférentiellement de l'ordre de 0,5 mm,
- le rapport de la largeur des bandes sur le pas de celles-ci pourra être compris entre 0,1 et 0,6 et être préférentiellement de l'ordre de 0,17. La présente invention a également pour objet un panneau de toit caractérisé en ce qu' il utilise un ensemble optique suivant l'une des caractéristiques précédentes et est disposé sur une toiture. Les bandes de ce panneau pourront reproduire la géométrie et/ou la couleur de la toiture sur laquelle il est disposé.
Ce panneau pourra former avec l'horizontale un angle compris entre 0° et 50° et préférentiellement de l'ordre de 35°. L'ensemble optique suivant l'invention, outre une utilisation dans le domaine des panneaux de toit, pourra également être utilisé pour la réalisation de panneaux d'affichage, par exemple à disposition verticale, et notamment de panneaux publicitaires. La présente invention a également pour objet un procédé de réglage du positionnement d'un élément d'impression destiné à imprimer des bandes colorées parallèles aux ondulations d'un réseau lenticulaire entrant dans la réalisation d'un ensemble optique tel que défini précédemment, sur un support transparent, notamment constitué dudit réseau lenticulaire, ce procédé comportant les étapes consistant à : réaliser un modèle desdites bandes sur l'élément d' impression, - reproduire ces bandes, au moyen de l'élément d' impression, sur un support transparent intermédiaire de façon à constituer une mire,
- superposer la mire et le réseau lenticulaire,
- orienter la mire par rapport au réseau lenticulaire de façon à éviter tout effet de moirage,
- dans cette position, disposer l'élément d'impression par rapport à la mire suivant le repérage précédemment effectué,
- procéder à l'impression des bandes. L'élément d'impression pourra être constitué d'un écran de sérigraphie. Par ailleurs, les bandes pourront être imprimées sur la face plane du réseau lenticulaire ou à la surface du panneau solaire, et l'on pourra utiliser pour ce faire une encre ou une peinture de type émail.
On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue générale partielle en élévation d'un ensemble optique suivant l'invention disposé sur la toiture d'un bâtiment,
- la figure 2 est une vue schématique en section droite d'un réseau lenticulaire mis en œuvre dans l'ensemble optique suivant l'invention, - les figures 3a, 3b et 3c sont des vues partielles en section droite d'un ensemble optique suivant l'invention, dans une configuration de représentation respectivement de la fonction « vision » et de la fonction « énergie »,
- les figures 4a, 4b et 4c sont des vues partielles en section droite d'une variante de mise en œuvre de l'ensemble optique représenté sur les figures 3a à 3c,
- les figures 5a et 5b sont des vues partielles en section droite, d'une autre variante d'un ensemble optique suivant l'invention, - la figure 6 est une vue partielle en section droite, d'une autre variante d'un ensemble optique suivant 1' invention .
Dans l'exemple de mise en œuvre de la présente invention représenté sur la figure 1, l'ensemble optique 1 est disposé sur les tuiles de la toiture 3 d'une habitation inclinée d'un angle CC par rapport à l'horizontale et l'on souhaite (fonction « vision ») que son aspect, pour un individu qui l'observe depuis le sol, soit aussi discret que possible. Dans ce mode de mise en œuvre on souhaite cependant privilégier la fonction énergie sur la fonction vision.
Dans ces conditions, l'image que l'on souhaite renvoyer vers l'utilisateur est une reproduction des tuiles au milieu desquelles l'ensemble optique 1 est disposé. Ainsi que représenté à plus grande échelle et de façon partielle et schématique sur les figures 3a à 3c, l'ensemble optique 1 est ainsi constitué d'un panneau solaire 5 sur la face externe 5a duquel est disposé un réseau lenticulaire 9.
Ce réseau lenticulaire, qui est constitué d'un matériau transparent, tel que notamment du verre, comporte une face interne plane 9a qui est appliquée contre le panneau solaire 5 et une face externe ondulée 9b. On a représenté sur la figure 2 un exemple schématique d'un tel réseau lenticulaire en relation avec les références utilisées ci-après pour désigner les éléments le constituant. Le réseau lenticulaire est associé au panneau solaire par toute technique connue de l'homme de l'art, notamment par feuilletage avec un intercalaire thermoplastique (EVA, PVB,...) .
La face interne plane 9a est recouverte d'une série de bandes colorées 7 rectilignes et parallèles reproduisant la forme et la couleur des tuiles de la toiture 3. Ces bandes 7 sont notamment réalisées par un procédé de type sérigraphie, bien que tout autre procédé de reproduction puisse également être utilisé. Ces bandes 7 de largeur L_, de l'ordre de lmm, se distribuent sur la face 9a avec un pas p de l'ordre de 4mm dans le présent exemple. Suivant l'invention les bandes 7 peuvent également être formées sur la face du panneau solaire 5 destinée à venir en contact avec la face plane 9a du réseau lenticulaire 9. Les bandes 7 peuvent également être constituées d'éléments que l'on vient coller sur au moins l'une des surfaces optiques destinée à être mise en contact, à savoir une face du panneau solaire 5 et la face plane 9a du réseau lenticulaire 9.
La face externe ondulée 9b du réseau lenticulaire 9 est formée par la face externe d'éléments cylindriques 9c de génératrices respectivement parallèles à la direction longitudinale des bandes 7 et dont la surface de base est sensiblement constituée de triangles ASB de hauteur h, le point S étant situé au sommet des ondulations, et sa projection sur le segment AB étant distante d'une longueur a de l'extrémité A. Chacun de ces éléments cylindriques 9c forme ainsi un dioptre, dont la section droite est hachurée sur les figures. La largeur AB, ou pas P, de chacun des dioptres 9c est voisine de la valeur du pas p des bandes 7 et préférentiellement égale à celle-ci. Dans le présent mode de mise en œuvre, le côté AS situé du côté destiné à l'observation est de plus grande dimension de façon à conférer au dioptre 9c une forme asymétrique, cette asymétrie étant définie ci-après par le rapport a/P=0,8, où la distance a est définie comme la distance entre le point A et la projection du sommet S sur le segment AB. Concernant la fonction « vision », on a représenté sur la figure 3a les rayons extrêmes en mesure d'être réfractés par chacun des dioptres, et ceci pour deux incidences, à savoir 60° (traits pleins) et 80° (traits pointillés) par rapport à la normale yy' à la face plane 9a du réseau lenticulaire, qui sont les incidences extrêmes sous lesquels on souhaite qu'un observateur soit en mesure d'observer l'ensemble optique 1. Le faisceau des rayons d'incidence 60° se réfracte ainsi dans une zone de base GH du plan 5a portant des bandes 7, et le faisceau des rayons d'incidence 80° se réfracte de même dans une zone de base IJ.
On fera en sorte de disposer les bandes 7 de façon qu'elles se situent et recouvrent la zone commune de base IH si bien que, dans ces conditions, quel que soit l'angle compris entre 60° et 80° sous lequel un observateur observe l'ensemble optique suivant l'invention, il verra la partie de bande comprise dans la zone de base IH. Ainsi que représenté sur la figure 3a on pourra améliorer l'efficacité de la fonction « vision » en élargissant la bande 7 dans la zone HH' , cette dernière correspondant aux rayons incidents à 60° de la partie doublement hachurée qui est négligeable dans cet exemple. Le centre de chacune des bandes 7 se trouve ainsi décalé à une distance D par rapport à la projection du point A sur le plan sur lequel se trouvent les bandes.
Concernant la fonction énergie, on a représenté sur la figure 3b les rayons solaires extrêmes en mesure de venir se réfracter au travers de chacun des dioptres 9c, et ceci pour deux incidences, à savoir 50° (traits pleins) et -10° (traits pointillés) par rapport à la normale yy' à la face plane 9a du réseau lenticulaire ; ces incidences constituent les valeurs extrêmes sous lesquelles le rayonnement solaire vient frapper l'ensemble optique lorsque celui-ci est orienté plein sud avec une inclinaison par rapport à l'horizontale CC=35° dans une zone géographique de latitude 45° nord.
On constate que dans la disposition représentée sur la figure 3b, le faisceau de rayons solaires d'incidence 50° vient bien frapper le panneau solaire 5 dans une zone de base GH exempte de bandes 7, si bien que celles-ci ne réalisent aucune occultation de la surface active du panneau solaire 5. Concernant le faisceau des rayons solaires d'incidence -10° tel n'est pas le cas, et l'on constate que ces derniers viennent frapper le panneau solaire 5 dans une zone de base IJ dans laquelle se trouve disposée une bande 7, si bien que cette dernière occulte une partie de la surface active du panneau solaire 5 faisant perdre à celui-ci une partie de son efficacité .
On constate, ainsi que représenté sur la figure partielle 3c, que dans la présente disposition, l'occultation de la surface du panneau solaire 5 par une bande 7 apparaît progressivement à partir d'une incidence des rayons solaires de l'ordre de 20°.
On a représenté ci-après les résultats obtenus par un tel ensemble optique suivant l'invention dans lequel la base des éléments cylindriques formant les dioptres 9c est de forme triangulaire :
EXEMPLE 1 Constitution :
Ensemble optique disposé en toiture avec une inclinaison CC= 35°
- Orientation : sud
- Localisation géographique : latitude 45° nord
- Forme : côtés droits
- Epaisseur e : 3mm - Pas p : 4 mm
- Hauteur h : 1 mm
- Décalage bandes D : 0,8 mm (D/p=0,2)
- Largeur bandes L : 0,8 mm (L/p=0,2)
- Asymétrie a/P : 0,8 (a=3,2 mm) Performances:
- Efficacité de la fonction énergie: 86%
- Efficacité de la fonction vision :
Incidence 60° :26% Incidence 70° :16% Incidence 80° :19%
Dans une variante de mise en œuvre de la présente invention, on a rendu les faces 9'c et 9"c du dioptre 9c aptes à focaliser les rayons lumineux en donnant à chacune d'elles une courbure, notamment en forme d'arc de parabole, ainsi que représenté sur les figures 4a et 4b. Ces deux arcs de parabole AS et SB se raccordent au point S qui constitue leur sommet, et l'axe de ces deux arcs de parabole est constitué par l'axe yy' passant par le point S et perpendiculaire à la face plane 9a du réseau lenticulaire 9. Comme précédemment, ces deux arcs sont d'inégales valeurs, l'arc AS situé du côté observateur étant de plus grande importance que l'arc SB, si bien que le dioptre 9c est asymétrique, le rapport a/P étant égal à 0, 65.
Comme précédemment, on a représenté sur la figure 4a les rayons extrêmes en mesure d'être réfractés par chacun des dioptres 9c, et ceci pour deux séries de rayons incidents, à savoir 60° (traits pleins) et 80° (traits pointillés) par rapport à la normale yy' .
Concernant la fonction vision, on observe que les deux rayons lumineux extrêmes respectivement à 80° et à 60° se réfractent dans le plan des bandes 7 en deux zones de base GH et IJ. On constate que ces deux zones se recoupent suivant la zone de base IH. On comprend dans ces conditions que si on donne aux bandes 7 une largeur L égale à ce dernier et que l'on positionne le centre des bandes 7 à la distance D du début du dioptre 9c, quel que soit l'angle de vision de l'observateur compris entre 60° et 80°, ce dernier percevra les bandes en totalité, ce qui représente une amélioration par rapport au mode de mise en œuvre précédent.
On a représenté sur la figure 4b l'ensemble optique 1 précédent sur lequel on a porté, ainsi que précédemment, les rayons solaires extrêmes pour deux séries d'incidences, à savoir 50° (traits pleins) et -10° (traits pointillés) .
Concernant la fonction énergie, on constate que, suivant la présente disposition, le faisceau des rayons solaires frappant le dioptre 9c sous une incidence de 50° se réfracte suivant la zone de base GH, soit en dehors de la zone occupée par les bandes 7, si bien que ces dernières n'occultent pas la surface active du panneau solaire. Par contre le faisceau des rayons solaires d'incidence -10° se réfracte suivant la zone de base IJ dans laquelle se trouve incluse une bande 7, si bien que celle-ci occulte une partie de la surface active du panneau solaire. Cependant, ainsi que représenté sur la figure 4c on constate que cette occultation apparaît à partir d'une incidence de 5°, ce qui représente un gain en efficacité énergétique par rapport au mode de mise en œuvre précédent . Les résultats obtenus sont représentés dans le tableau ci-après :
EXEMPLE 2 Constitution :
Ensemble optique disposé en toiture avec une inclinaison CC= 35°
- Orientation : sud
- Localisation géographique : latitude 45° nord
- Forme : côtés en arcs de parabole - Epaisseur e : 3mm
- Pas p : 4 mm
- Hauteur h : 0,5 mm
- Décalage bandes D : 0,6 mm (D/p=0,15)
- Largeur bandes L : 0,68 mm (L/p=0,17) - Asymétrie a/P : 0,65 (a=2,6 mm) Performances :
- Efficacité de la fonction énergie: 93,5%
- Efficacité de la fonction vision : Incidence 60° :41%
Incidence 70° :45% Incidence 80° :41%
On constate que le présent mode de mise en œuvre de l'invention est particulièrement intéressant dans la mesure où il permet d'améliorer à la fois la fonction énergie et la fonction vision. Concernant cette dernière, l'amélioration résulte également de l'homogénéité de l'efficacité de la fonction vision se traduisant par le fait qu'un observateur de l'ensemble optique ne percevra aucune différence en ce qui concerne la qualité de vision des bandes lorsque son angle de vision variera dans la plage 60°à 80°.
Une difficulté de mise en œuvre de la présente invention provient de la nécessité d'un positionnement rigoureux des bandes 7 par rapport aux ondulations 9c du réseau lenticulaire, et ceci à la fois latéralement, soit le décalage des bandes par rapport au dioptre 9c
(paramètre D), et en parallélisme. Ce décalage D est défini comme la distance entre le centre des bandes et la projection du point A sur le plan dans lequel sont formées les bandes colorées.
La présente invention propose un procédé permettant de réaliser de façon précise ce double positionnement, lorsque les bandes sont formées sur le réseau lenticulaire 9 notamment par des moyens de reproduction mettant en œuvre un élément d' impression, par exemple de type écran de sérigraphie.
Suivant ce procédé, dans une première étape, on réalise un écran de sérigraphie comportant des bandes 7 de largeur L qui sont séparées les une des autres d'un pas p, puis, dans une seconde étape, on réalise un repérage rigoureux de l'écran de sérigraphie et d'un support transparent intermédiaire. Dans une troisième étape, on reproduit, au moyen de l'écran de sérigraphie, les bandes 7 sur ce support intermédiaire constituant ainsi une mire.
Ensuite, dans une quatrième étape, on superpose la mire au réseau lenticulaire destiné à recevoir les bandes. Puis on observe par transparence cet ensemble. Lorsque l'on observe un aspect de « moiré », cela signifie que les bandes de la mire ne sont pas parallèles aux ondulations du réseau lenticulaire, et l'on modifie alors en conséquence leur orientation relative jusqu'à percevoir un aspect homogène de l'ensemble. Dès lors, le réglage de l'orientation relative de la mire, et donc de l'écran de sérigraphie qui est repéré par rapport à celle-ci, est réalisé.
Pour obtenir un positionnement latéral, c'est-à-dire assurer le positionnement des bandes 7 par rapport au dioptre 9c, soit le décalage D, on déplace latéralement le réseau lenticulaire 9 par rapport à la mire. Lorsque l'aspect global se trouve être de la couleur des bandes 7 cela signifie que les sommets S des dioptres 9c sont alignés avec le centre des bandes et, inversement, lorsque l'aspect global vient à être transparent cela signifie que le centre des bandes 7 est aligné avec les creux des ondulations. En fonction du décalage D souhaité, il suffira ensuite de procéder à l'ajustement de cette valeur.
On repère enfin la position relative du réseau lenticulaire par rapport à la mire. Dans ces conditions, tous les réseaux lenticulaires à imprimer auront la même position par rapport à celle-ci, et donc par rapport à l'écran de sérigraphie.
Une fois le positionnement correct obtenu, il suffit ensuite de positionner l'écran de sérigraphie par rapport à la mire suivant le repérage relatif de ces deux éléments précédemment effectué puis, éventuellement après retrait de la mire, de procéder aux diverses impressions.
La présente invention est particulièrement intéressante en ce qu'elle permet au concepteur, en fonction des besoins et des contraintes qui lui sont propres, de privilégier soit la fonction vision soit la fonction énergie, et ceci en jouant sur la largeur L et le décalage D des bandes 7.
Ainsi, dans un mode de mise en œuvre de l'invention, si on souhaite afficher aux yeux des passants un message, notamment d'ordre publicitaire, il peut être intéressant de donner la prépondérance à la fonction vision au détriment de la fonction énergie. On peut ainsi élargir les bandes 7 de part et d' autre de la zone de base IH, ainsi que représenté sur la figure 4a, ce qui aura pour effet d'améliorer la fonction vision avec pour conséquence bien entendu d' occulter davantage par les bandes 7 la surface active du panneau solaire 5, diminuant ainsi du même coup l'efficacité de celui-ci. Ainsi, dans un troisième exemple de mise en œuvre de la présente invention, on a constitué un ensemble optique dans lequel les bandes 7 ont une largeur L de 2mm représentant ainsi la moitié du pas p. On notera que dans une telle configuration, le matériau actif, notamment du silicium, pourra être constitué de bandes, ce qui permet de diminuer la surface utilisée de celui-ci et de réaliser ainsi des économies substantielles en raison du coût élevé de ce matériau actif. Les résultats obtenus sont représentés dans le tableau ci-après :
EXEMPLE 3 Constitution : - Ensemble optique disposé en toiture avec une inclinaison CC= 35°
- Orientation : sud
- Localisation géographique : latitude 45° nord - Forme : côtés en arcs de parabole
- Epaisseur e : 3mm
- Pas p : 4 mm
- Hauteur h : 0,5 mm
- Décalage bandes D : 0,68 mm (D/p=0,17) - Largeur bandes L : 2mm (L/p=0,5)
- Asymétrie a/P : 0,65 (a=2,6 mm) Performances :
- Efficacité de la fonction énergie: 75%
- Efficacité de la fonction vision : Incidence 60° :80%
Incidence 70° :100% Incidence 80° :100%
On constate ainsi que si la fonction vision est à son maximum, la fonction énergie, bien que réduite, conserve cependant une valeur acceptable pour de nombreuses applications .
Ainsi que représenté sur les figures 5a et 5b, le profil des dioptres 9c peut également être inversé, c'est-à-dire que son asymétrie, soit le rapport a/P, est inférieur à 0,5, si bien que l'arc AS situé du côté de l'observation sera de moindre dimension que l'arc SB.
On a, comme précédemment, représenté sur la figure 5a les rayons extrêmes en mesure d'être réfractés par chacun des dioptres 9c, et ceci pour deux séries de rayons incidents, à savoir 70° (traits pleins) et 60° (traits pointillés) .
Concernant la fonction vision, on observe que les deux rayons lumineux extrêmes, respectivement à 70° (traits pleins) et à 60° (traits pointillés), se réfractent dans le plan des bandes 7 en deux zones de base GH et IJ. On constate que si les rayons d'angle d'incidence 60° se réfractent bien dans une zone dans laquelle les bandes sont comprises, il n'en est pas de même des rayons d'angle d'incidence 70° sous lesquels un observateur ne peut observer la totalité de la largeur de la bande 7. On comprend que pour cet angle, la fonction vision ne sera pas optimale.
Concernant la fonction énergie, on a représenté sur la figure 5b le faisceau des rayons solaires d' incidences respectives 30° et -10° et l'on constate que, pour les faisceaux réfractés correspondants, une partie de la surface active du panneau solaire 5 est occultée par les bandes 7. On constate par ailleurs que le faisceau d'angle d'incidence intermédiaire à 10°, ainsi que représenté sur la figure 5c, se réfracte dans une zone GH qui se situe hors de la surface des bandes 7, si bien que pour cette incidence l'efficacité est maximale.
Les résultats obtenus sont représentés dans le tableau ci-après :
EXEMPLE 4 Constitution :
Ensemble optique disposé en toiture avec une inclinaison CC= 35°
- Orientation : sud
- Localisation géographique : latitude 45° nord
- Forme : côtés en arcs de parabole
- Epaisseur e : 3mm - Pas p : 4 mm
- Hauteur h : 0,62 mm
- Décalage bandes D : 0,32 mm (D/p=0,08)
- Largeur bandes L : lmm (L/p=0,25) - Asymétrie a/P : 0,25 (a=lmm)
Performances :
- Efficacité de la fonction énergie: 90%
- Efficacité de la fonction vision :
Incidence 60° :75% Incidence 70° :38%
Incidence 80° :20%
On peut bien entendu disposer l'ensemble optique suivant l'invention sur un support autre qu'une toiture et notamment, ainsi que représenté sur la figure 6, sur le mur vertical d'un immeuble afin, notamment, de l'utiliser à la fois pour communiquer au public des informations, telles que par exemple un message publicitaire, et pour assurer une production d'énergie.
Les résultats obtenus sont représentés dans le tableau ci-après :
EXEMPLE 5 Constitution :
- Ensemble optique disposé à la verticale
- Orientation : sud - Localisation géographique : latitude 45° nord
- Forme : côtés en arcs de parabole
- Epaisseur e : 3mm
- Pas p : 4 mm
- Hauteur h : 0,62 mm - Décalage bandes D : 0,16 mm (D/p=0,4)
- Largeur bandes L : 0,8mm (L/p=0,2)
- Asymétrie a/P : 0,75 (a=lmm) Performances :
- Efficacité de la fonction énergie: 90,5% - Efficacité de la fonction vision :
Incidence 0° :29% Incidence -10° :25%
Concernant la fonction vision, on constate que l'efficacité, quoique pas trop élevée, est cependant homogène, ce qui est important pour un observateur ; cette efficacité peut bien entendu être améliorée, ainsi qu'exposé précédemment, par un élargissement des bandes
7, et ceci en fonction du souhait du concepteur et de la fonction que ce dernier souhaite privilégier.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Ensemble optique destiné à l'affichage d'une image en surface d'un panneau solaire, du type comportant un panneau solaire (5) recouvert sur au moins une partie de sa surface d'un réseau lenticulaire (9), entre lesquels est disposée une image se présentant sous la forme de bandes
(7) parallèles sensiblement équidistantes et d'un pas (p) déterminé, caractérisé en ce que :
- le réseau lenticulaire (9) possède une surface interne (9a) plane et une surface externe (9b) formée par la face externe d'une série d'éléments cylindriques transparents (9c) identiques et accolés dont la génératrice est parallèle auxdites bandes (7),
- le côté externe (ASB) de la base de chaque élément cylindrique (9c) possède un profil asymétrique, la largeur (P) de la base de chaque élément cylindrique (9c) est sensiblement égale au pas (p) des bandes (7),
- les bandes (7) sont disposées (D) de façon telle que, pour une première plage angulaire (a) d'incidences données sous lesquelles l'ensemble optique est destiné à être observé, un rayonnement peut atteindre une zone dans laquelle se trouve disposée une bande (7) et que, pour une deuxième plage angulaire (b) d'incidences données, différente de la première plage angulaire (a) , un rayonnement peut atteindre la surface active du panneau solaire (5) dans une zone au moins partiellement non masquée par les bandes (7) .
2.- Ensemble optique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit côté externe (ASB) est formé de deux parties (AS, SB) qui se raccordent en un sommet (S) .
3.- Ensemble optique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les deux parties (AS, SB) comprennent au moins un segment de droite.
4.- Ensemble optique suivant l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les deux parties (AS, SB) se raccordent par un arc à concavité incurvée vers 1' intérieur .
5.- Ensemble optique suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que au moins l'une des deux parties (AS, SB) est formée d'un arc à concavité orientée vers l'intérieur.
6.- Ensemble optique suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'arc à concavité orientée vers l'intérieur est un arc de parabole.
7.- Ensemble optique suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les deux parties (AS, SB) sont constituées de deux arcs de parabole qui se raccordent en leur sommet (S), l'axe (yy' ) de ces deux arcs de parabole étant perpendiculaire à la face plane (9a) du réseau lenticulaire (9) .
8.- Ensemble optique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bandes (7) sont formées sur la face interne (9a) du réseau lenticulaire (9) .
9.- Ensemble optique suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les bandes (7) sont formées en surface du panneau solaire (5) , notamment entre des bandes de matériau actif du panneau solaire (5) .
10.- Ensemble optique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bandes (7) sont formées par un procédé de reproduction tel que, notamment, un procédé de sérigraphie.
11.- Ensemble optique suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les bandes (7) sont supportées par un film transparent.
12.- Ensemble optique suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le film transparent est collé sur au moins l'une des surfaces optiques (5a, 9a) avec lesquelles il est en contact.
13.- Ensemble optique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'asymétrie (a/P) de chaque élément cylindrique est comprise entre 0,05 et 0,45 ou entre 0,55 et 0,95 et est préférentiellement comprise entre 0,1 et 0,3 ou entre 0,7 et 0,9.
14.- Ensemble optique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pas (p) des bandes (7) est compris entre 0,1 et 10 mm et est préférentiellement de l'ordre de 4 mm.
15.- Ensemble optique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur (e) du réseau lenticulaire (9) est comprise entre 0,1 mm et 10 mm et est préférentiellement de l'ordre de 3 mm.
16.- Ensemble optique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport du décalage
(D) des bandes (7) sur le pas (p) de celles-ci est compris entre 0,05 et 0,5 et est préférentiellement de l'ordre de 0,15.
17.- Ensemble optique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur (h) des éléments cylindriques (9c) est comprise entre 0,05 mm et 1,5 mm et est préférentiellement de l'ordre de 0,5 mm.
18.- Ensemble optique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport (L/p) de la largeur (L) des bandes (7) sur le pas (p) de celles-ci est compris entre 0,1 et 0,6 et est préférentiellement de l'ordre de 0, 17.
19.- Panneau de toit destiné à être disposé sur une toiture (3), caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble optique suivant l'une des revendications 1 à 18.
20.- Panneau de toit suivant la revendication 19, caractérisé en ce que les bandes (7) reproduisent la géométrie et/ou la couleur de la toiture sur laquelle il est destiné à être disposé.
21.- Panneau de toit suivant l'une des revendications 19 ou 20, caractérisé en ce qu'il forme avec l'horizontale un angle (OC) compris entre 0° et 50° et préférentiellement de l'ordre de 35°.
22.- Panneau d'affichage destiné à être disposé sensiblement verticalement, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble optique suivant l'une des revendications 1 à 18.
23.- Procédé de réglage du positionnement d'un élément d'impression destiné à imprimer des bandes colorées (7) parallèles aux ondulations d'un réseau lenticulaire (9) entrant dans la réalisation d'un ensemble optique suivant l'une des revendications 1 à 18, sur un support transparent, notamment constitué dudit réseau lenticulaire
(9), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à :
- réaliser un modèle desdites bandes (7) sur l'élément d' impression, reproduire ces bandes (7), au moyen de l'élément d' impression, sur un support transparent intermédiaire de façon à constituer une mire,
- superposer la mire et le réseau lenticulaire (9), - orienter la mire par rapport au réseau lenticulaire (9) de façon à éviter tout effet de moirage,
- dans cette position, disposer l'élément d'impression par rapport à la mire suivant le repérage précédemment effectué, - procéder à l'impression des bandes (7) .
24.- Procédé suivant la revendication 23, caractérisé en ce que l'élément d'impression est constitué d'un écran de sérigraphie.
25.- Procédé suivant l'une des revendications 23 ou 24, caractérisé en ce que les bandes (7) sont imprimées sur la face plane (9a) du réseau lenticulaire (9) .
26.- Procédé suivant l'une des revendications 23 ou 24, caractérisé en ce que les bandes (7) sont imprimées à la surface du panneau solaire.
27.- Procédé suivant l'une des revendications 23 à 25, caractérisé en ce que les bandes (7) sont imprimées au moyen d'une peinture ou d'une encre de type émail.
EP09803831A 2008-12-11 2009-12-10 Panneau solaire permettant la visualisation d'une image Withdrawn EP2376847A1 (fr)

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