EP2521886A2 - Procede d'orientation automatique d'un dispositif de panneau solaire et dispositif fonctionnant selon ce procede - Google Patents

Procede d'orientation automatique d'un dispositif de panneau solaire et dispositif fonctionnant selon ce procede

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Publication number
EP2521886A2
EP2521886A2 EP10796444A EP10796444A EP2521886A2 EP 2521886 A2 EP2521886 A2 EP 2521886A2 EP 10796444 A EP10796444 A EP 10796444A EP 10796444 A EP10796444 A EP 10796444A EP 2521886 A2 EP2521886 A2 EP 2521886A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chamber
solar panel
reservoir
cylinder
panel device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10796444A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Antoine Pineau
François BOUDEHENN
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.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP2521886A2 publication Critical patent/EP2521886A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/425—Horizontal axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/11—Driving means
    • F24S2030/115—Linear actuators, e.g. pneumatic cylinders
    • 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
    • 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
    • Y02E10/47—Mountings or tracking
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an automatic method of orienting a solar panel and a device for orienting a solar panel, that is to say an orientation device operating according to such a method.
  • the invention also relates to a solar energy conversion system comprising such a device for orienting a solar panel device and a solar panel device.
  • Orientation devices can be classified into two categories:
  • the so-called active orientation devices that is to say using an external energy, including electrical energy, to allow the system to track the course of the sun. These guidance devices often use stepper motors to move the solar panels.
  • the so-called passive orientation devices that is to say not using any external energy source to allow the solar panels to be held and oriented so that they are positioned at least substantially perpendicular to the radius of the sun.
  • the energy consumed by an active orientation device is low compared to the amount of energy converted by the solar panels that the orientation device is intended to orient.
  • the energy consumed by an active orientation device is no longer negligible compared to the amount of energy converted by the solar panels that the orientation device is intended to guide and in particular, is not negligible compared to the energy savings provided by the orientation device with respect to a fixed solar panel system.
  • passive orientation devices are of interest.
  • Passive orientation devices are already known.
  • a first orientation device two identical cylinders and subjected to the same pressure are arranged on each side of a solar panel and at the same distance from the center of rotation of this solar panel. They are filled with a fluid having a low boiling temperature.
  • the device also provides caches arranged judiciously so that if the sun's rays are not perpendicular to the surface of the solar panel, the radiation reaches mainly one of the two cylinders, which causes in the latter the boiling of the fluid and a transfer of fluid from one cylinder to another. It follows that the respective weights of the two cylinders are no longer the same, and that the solar panel tilts accordingly.
  • the orientation device does not withstand external elements such as gusts of wind, because its balance around the ideal position is precarious and because the efforts it puts into play are weak vis-à-vis the efforts produced by a gust of wind for example;
  • Document US 2005/284 467 also discloses a passive orientation device for orienting solar panels according to the position of the sun.
  • a liquid fills a chamber which is connected to a jack. The expansion of the liquid is used to move the cylinder rod and, as a result, to move the solar panels.
  • the orientation of the solar panels is a function of the temperature of the liquid and not necessarily a function of the orientation of the solar rays.
  • the chamber is not exposed to the sun's rays and the temperature of the liquid depends only on the temperature of the ambient air. It follows that the sun's rays are not necessarily perpendicular to the solar panels in this first part of the day.
  • the chamber is gradually exposed to the sun's rays, which is consequently more exposed to sunlight at the end of the day than in the middle of the day.
  • the solar rays can not have a constant incidence compared to the solar panels during this second part of the day and that the solar rays are not therefore perpendicular to the solar panels.
  • the ambient temperature necessarily has an influence on the orientation of the solar panels. Therefore, if, under certain conditions, the sun's rays are perpendicular to the solar panels, under the same conditions, but with a different ambient temperature, the solar rays will not be perpendicular to the solar panels.
  • the device when the device is completely sheltered from the sun during a cloudy passage, it returns to a position defined solely by the ambient temperature, this position may be very far from the position occupied just before the cloudy passage.
  • the aim of the invention is to provide an orientation method and an orientation device making it possible to remedy the problems mentioned above and to improve the orientation methods and the orientation devices known from the prior art.
  • the invention provides an orientation method and an orientation device for improving the orientation accuracy of the solar panels.
  • the method makes it possible to orient a solar panel device. It is characterized by orienting the solar panel device according to at least one axis, in a first direction and in a second direction, by using an energy of a first fluid reservoir or a second fluid reservoir, the energy being provided by the solar radiation and the two reservoirs being independent.
  • the solar panel device is orientated along the axis in the first direction or in the second direction until a distributor prohibits the supply of one of the jack chambers by one of the chambers. a reservoir.
  • the solar panel device can be oriented along the axis in the first direction by pneumatically or hydraulically connecting a first chamber of the first tank to a first cylinder chamber and orienting, along the axis, in the second direction, the solar panel device by pneumatically or hydraulically connecting a second chamber of the second tank to a second cylinder chamber.
  • a first distributor and a second distributor can be controlled respectively by the pressure of a fluid contained in a third chamber, in particular in a third chamber included in the first reservoir, and by the pressure of a fluid contained in a fourth chamber, in particular in a fourth chamber included in the second tank.
  • the solar panel device can be oriented along the axis in the first direction or in the second direction until the third and fourth chambers:
  • the device makes it possible to orient a solar panel device around an axis.
  • the orientation device comprises at least first and second independent tanks and hydraulic or pneumatic connection means for connecting a first chamber of the first tank and a second chamber of the second tank respectively to a first cylinder chamber and a second chamber cylinder so as to power the first cylinder chamber with fluid from the first chamber of the first tank and to be able to supply the second cylinder chamber with fluid from the second chamber of the second tank.
  • the orientation device comprises hydraulic or pneumatic connection means for hydraulically or pneumatically connecting the first chamber of the first tank and the second chamber of the second tank respectively to the second jack chamber and the first chamber of the first chamber. cylinder so as to feed the first chamber of the first tank with fluid from the second cylinder chamber and to be able to feed the second chamber of the second tank with fluid from the first cylinder chamber.
  • the orientation device may comprise two single acting type cylinders.
  • the orientation device may comprise a double-acting type cylinder comprising the first cylinder chamber and the second cylinder chamber.
  • the hydraulic or pneumatic connection means may comprise a first distributor and a second distributor respectively controlled by the pressure of a fluid contained in a third chamber, in particular in a third chamber included in the first reservoir and by the pressure of a contained fluid. in a fourth chamber, in particular in a fourth chamber included in the second tank.
  • the orientation device may comprise caches arranged so that when the projections of the solar rays in a plane perpendicular to the axis are perpendicular to the solar panel device, the third and fourth chambers:
  • the device makes it possible to orient a solar panel device about an axis and comprises at least a first and a second independent reservoir and hydraulic or pneumatic connection means for connecting a first chamber of the first reservoir and a reservoir.
  • second chamber of the second tank respectively to a first chamber of cylinder and a second cylinder chamber so as to power the first cylinder chamber with fluid from the first chamber of the first tank and to be able to feed the second cylinder chamber with fluid from the second chamber of the second tank.
  • the hydraulic or pneumatic connection means comprise a first distributor and a second distributor respectively controlled by the pressure of a fluid contained in a third chamber, in particular in a third chamber included in the first reservoir and by the pressure of a fluid contained in a fourth chamber, in particular in a fourth chamber included in the second tank.
  • the solar energy conversion system comprises a previously defined orientation device and a solar panel device.
  • the solar energy conversion system may comprise a first orientation device defined above, a second orientation device defined above and a solar panel device, the first and second orientation devices being arranged so as to orient the device.
  • solar panel around two non-parallel axes and preferably so as to orient the solar panel device about two orthogonal or substantially orthogonal axes.
  • FIG. 1 is a mechanical diagram of one embodiment of a solar energy conversion system according to the invention, the orientation device being represented in an equilibrium situation.
  • FIG. 2 is a hydraulic or pneumatic diagram of the embodiment of the solar energy conversion system according to the invention, the orientation device being represented in an equilibrium situation.
  • FIG. 3 is a mechanical diagram of the embodiment of the solar energy conversion system according to the invention, the orientation device being represented in a transient situation.
  • FIG. 4 is a hydraulic or pneumatic diagram of the embodiment of the solar energy conversion system according to the invention, the orientation device being represented in a transient situation.
  • the principle of the invention is based on the use of the fluid expansion phenomenon and on the actions that may be produced by the expansion of the fluid in jack chambers used to orient a solar panel around a or several axes.
  • the principle of the invention is to use the energy of the sun to allow the expansion of a fluid. This expansion makes it possible to generate mechanical actions by means of one or more jacks to orient the solar panel.
  • the pressure difference is created when the fluid trapped in a tank rises in temperature under the effect of the sun.
  • the fluid expands and therefore seeks to take up more space by pushing a cylinder rod.
  • the fluid enclosed in another tank is maintained under the same conditions of temperature and pressure to prevent it from exerting antagonistic mechanical action.
  • a pneumatic or hydraulic circuit achieves this goal.
  • the orientation device is of the passive type and allows the solar panel device to be automatically oriented so that the solar radiation 10 is at least substantially perpendicular to the surface of the solar panel device.
  • the solar panel device converts solar energy into another energy. It can include several elements of solar energy conversion.
  • the solar panel device may comprise one or more elements for converting solar energy into electrical energy and / or may comprise one or more elements for converting solar energy into thermal energy transported by a fluid.
  • the orientation device 2 mainly comprises a support 4 at the end of which the solar panel device is mounted movably relative to an axis 5 and two cylinders 1 1, 12 simple effect, mounted for example symmetrically with respect to the axis 5 on which is articulated the solar panel device.
  • First ends of the cylinders are articulated on the solar panel device and the other ends of the cylinders are articulated on the support or on a structure on which is fixed the support.
  • a deployment of the rod of the first jack 1 1 causes a rotation of the solar panel device about the axis 5 in a first direction and a withdrawal of the rod of the second cylinder 12.
  • a deployment of the rod of the second cylinder 12 causes a rotation of the solar panel device about the axis 5 in a second direction and a withdrawal of the rod of the first cylinder January 1.
  • the orientation device 2 also comprises reservoirs 6, 8 and means for hydraulically or pneumatically connecting the reservoirs to the cylinders.
  • the cylinders are supplied with fluid under pressure by tanks 6, 8 via the hydraulic or pneumatic connection means and the mechanical energy applied by the cylinders on the solar panel device comes from the tanks 6, 8.
  • the orientation device 2 comprises covers 7 and 9.
  • the reservoirs and the covers are in kinematic connection with the solar panel device.
  • the tanks and caches are (directly or indirectly) integral with the solar panel device.
  • the covers may consist of simple pieces of sheet metal or metal or synthetic profiles.
  • the covers are arranged so that the tanks 6, 8 are protected from the sun's rays, when the solar rays have a desired direction with respect to the surface of the solar panel device, that is to say especially when the projections of the rays in a plane perpendicular to the axis 5 are perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the solar panel device.
  • the covers are arranged so that the reservoirs are at most protected from the solar rays and / or protected in the same way from the solar rays, when the solar rays have a desired direction with respect to the surface of the solar panel device, that is to say, in particular when the projections of the solar rays in a plane perpendicular to the axis 5 are perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the solar panel device.
  • the covers are arranged so that the tanks are not protected from the same way of the solar rays, when the solar rays do not have the desired direction relative to the surface of the solar panel device, that is to say in particular when the projections of the solar rays in a plane perpendicular to the axis 5 are not perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the solar panel device.
  • the hydraulic or pneumatic connection means of the reservoirs to the cylinders comprise lines 21, 22, 23, 24, 25 and 26 and distributors 13 and 14.
  • Line 21 connects the first chamber 17 of the first reservoir 6 to the distributor 13
  • the pipe 23 connects the distributor 13 to the first chamber 15 of the cylinder 1 1
  • the pipe 25 connects the distributor 13 to the second chamber 18 of the second tank 8 via a non-return valve 27 not allowing the fluid flow from the distributor to the second chamber of the second tank.
  • the pipe 22 connects the second chamber 18 of the second tank 8 to the distributor 14, the pipe 24 connects the distributor 14 to the second chamber 16 of cylinder 12 and the pipe 26 connects the distributor 14 to the first chamber 17 of the first tank 6 via a check valve 28 allowing the flow of fluid from the distributor to the first chamber of the first tank.
  • the first distributor 13 is controlled by a fluid pressure contained in a third chamber 19 of the first reservoir 6 and is returned to a rest position by an elastic means. In the rest position, the flow of fluid between the first chamber 17 of the first reservoir 6 and the first cylinder chamber 15 is prohibited and the flow of fluid between the first cylinder chamber 1 1 and the second chamber 18 of the second reservoir 8 is allowed.
  • the fluid pressure in the third chamber 19 increases and controls, via a pipe 31, a change of position of the distributor 13, the latter passing from its rest position to a second position in which the circulation of the fluid between the first chamber 17 of the first reservoir 6 and the first cylinder chamber 1 1 is authorized and the circulation of the fluid between the first cylinder chamber 1 1 and the second chamber 18 of the second tank 8 is prohibited.
  • the second distributor 14 is controlled by a fluid pressure contained in a fourth chamber 20 of the first reservoir 8 and is returned to a rest position by an elastic means. In the rest position, the flow of fluid between the second chamber 18 of the second reservoir 8 and the second cylinder chamber 12 is prohibited and the flow of fluid between the second cylinder chamber 12 and the first chamber 17 of the first reservoir 6 is allowed.
  • the fluid pressure in the fourth chamber 20 increases and controls, via a pipe 32, a change of position of the distributor 14, the latter passing from its rest position to a second position , represented in FIG.
  • This orientation method embodiment corresponds to a mode of execution of a method of operation of a solar panel orientation device.
  • the solar panel device is oriented along the axis 5, in a first direction and in a second direction, by using the energy received by the solar radiation from a first fluid reservoir or a second fluid reservoir, the two tanks being independent.
  • the fluid contained in this fourth chamber heats and expands, which causes an increase in pressure in the chamber 20. and a displacement of the distributor 14 towards its second position shown in FIG. 4.
  • This allows the fluid contained in the second chamber 18 of the second reservoir 8 to feed the second cylinder chamber 12, the fluid in the second chamber 18 being at a pressure greater than that of the second chamber 16 because, in the second chamber 18, the fluid is heated by solar radiation and therefore under pressure.
  • the rod of the jack 12 exits, the solar panel device moves in rotation about the axis 5 and the rod of the cylinder 1 1 enters it.
  • This retraction of the rod of the cylinder 1 1 is made possible by the compression of the fluid contained in the chamber 15 of the cylinder 1 1 and, possibly, by a return of this fluid to the first chamber 18 of the second tank 8 via the distributor 3 and the check valve 27. This operation is maintained until equal pressures in the chambers 18, 16 and 15 or until the distributor returns to its rest position.
  • the fluid contained in this third The chamber heats and expands, resulting in an increase in pressure in the chamber 19 and a movement of the distributor 13 to its second position.
  • the fluid used for expansion is a gas. Nevertheless, it is possible to imagine a device for orienting a solar panel device operating on the same principle and in which the dilation of a liquid is used.
  • the chambers 19 and 20 are part of the tanks 6 and 8. Nevertheless, these chambers may be independent of the tanks, in particular to solve problems of thermal inertia. They are preferably exposed to solar radiation according to an exposure logic similar to the solar radiation exposure logic of the first and second reservoirs.
  • the cylinders 1 1 and 12 of the single-acting type are replaced by a single double-acting cylinder type.
  • the double-acting cylinder used is of the through-rod type (ie that the rod of the cylinder passes through the entire cylinder so that the surface of the cylinder piston seen from each of the chambers is the same and so that the piston is stationary when the two chambers are subjected to the same pressure).
  • the axis of articulation of the solar panel device and the axes or centers around which the ends of the jacks January 1 and 12 are hinged to the solar panel device are contained in the same plane or substantially contained in the same plan.
  • the covers may include reflecting surfaces, in particular they may have a parabolic cross section and be arranged so that the focal axis of each cache is located in each of the tanks or near each of them. Thus, the solar rays reaching the inner surface of the covers are reflected back to the tanks.
  • the invention relates to a solar energy conversion system comprising an orientation device and a solar panel device. It relates in particular to a solar energy conversion system comprising a first orientation device and a second orientation device, the first and second orientation devices being arranged so as to orient the solar panel device around two axes. non-parallel and, preferably, so as to orient the solar panel device about two substantially orthogonal or orthogonal axes.
  • a first axis can allow a daily orientation while a second axis can allow a seasonal orientation.
  • the orientation device according to the invention makes it possible to remedy the problems posed by the devices known from the prior art. In particular, it ensures a good maintenance of the solar panel device even in case of wind.
  • a prototype made and able to orient the solar panel device with a pressure of three bars withstands winds of 70 km / h.
  • the responsiveness of the orientation device can be defined by different construction parameters, including the nature of the fluid used.
  • the orientation device allows a quick return to the ideal position after a cloudy passage or at the beginning of the day. For example, in the case of the prototype made, it takes 7 minutes to return to the ideal position after a cloudy passage of 2 hours.
  • the two tanks are independent.
  • independent is meant that the two tanks can be subjected to different pressures.

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Abstract

Procédé d'orientation d'un dispositif (3) de panneau solaire, caractérisé en ce qu'on oriente le dispositif de panneau solaire selon au moins un axe (5), dans un premier sens et dans un deuxième sens, en utilisant une énergie d'un premier réservoir (6) de fluide ou d'un deuxième réservoir (8) de fluide, l'énergie étant fournie par le rayonnement solaire et les deux réservoirs étant indépendants et en ce qu'on oriente, selon l'axe (5), dans le premier sens ou dans le deuxième sens, le dispositif de panneau solaire jusqu'à ce qu'un distributeur (13, 14) interdise l'alimentation d'une des chambres de vérin par l'une des chambres d'un réservoir.

Description

Procédé d'orientation automatique d'un dispositif de panneau solaire et dispositif fonctionnant selon ce procédé.
La présente invention concerne un procédé automatique d'orientation d'un panneau solaire et un dispositif d'orientation d'un panneau solaire, c'est-à-dire un dispositif d'orientation fonctionnant selon un tel procédé. L'invention concerne encore un système de conversion d'énergie solaire comprenant un tel dispositif d'orientation d'un dispositif de panneau solaire et un dispositif de panneau solaire.
La demande mondiale en énergie étant croissante, un des buts de ces prochaines années est de trouver des sources d'énergie fiables et respectueuses de l'environnement. Un des premiers pas a été la fabrication de systèmes pouvant convertir l'énergie solaire soit en électricité par l'intermédiaire de panneaux solaires photovoltaïques, soit en chaleur par l'intermédiaire de panneaux solaires thermiques. Néanmoins, l'installation de tels systèmes reste coûteuse et la productivité est parfois jugée trop faible aux yeux du consommateur. D'après des études, un tel système qui peut suivre la course du soleil connaît un gain en productivité située en moyenne entre 15 et 30 % selon la technologie employée. Pour que le système puisse suivre la course du soleil, on l'équipe d'un dispositif d'orientation ou « traqueur » servant à orienter, automatiquement, des panneaux solaires en fonction de la position du soleil.
Les dispositifs d'orientation peuvent être classés en deux catégories :
- les dispositifs d'orientation dits actifs, c'est-à-dire utilisant une énergie extérieure, notamment de l'énergie électrique, pour permettre au système de suivre la course du soleil. Ces dispositifs d'orientation utilisent souvent des moteurs pas à pas pour déplacer les panneaux solaires. - les dispositifs d'orientations dits passifs, c'est-à-dire n'utilisant aucune source d'énergie extérieure pour permettre le maintien et l'orientation des panneaux solaires de sorte que ceux-ci soient positionnés au moins sensiblement perpendiculairement au rayon du soleil.
Pour des installations de moyenne et grosse puissances, l'énergie consommée par un dispositif d'orientation actif est faible par rapport à la quantité d'énergie convertie par les panneaux solaires que le dispositif d'orientation est destiné à orienter. En revanche, pour des installations de petite puissance, l'énergie consommée par un dispositif d'orientation actif n'est plus négligeable par rapport à la quantité d'énergie convertie par les panneaux solaires que le dispositif d'orientation est destiné à orienter et, en particulier, n'est pas négligeable par rapport aux gains d'énergie apportés par le dispositif d'orientation par rapport à un système à panneaux solaires fixes. Dans un tel contexte, les dispositifs d'orientation du type passif présentent un intérêt certain.
On connaît déjà différents dispositifs d'orientation passifs. Dans un premier dispositif d'orientation, deux cylindres identiques et soumis à la même pression sont disposés de chaque côté d'un panneau solaire et à la même distance du centre de rotation de ce panneau solaire. Ils sont remplis d'un fluide ayant une basse température d'ébullition. Le dispositif prévoit par ailleurs des caches disposés judicieusement de sorte que si les rayons du soleil ne sont pas perpendiculaires à la surface du panneau solaire, le rayonnement atteint majoritairement l'un des deux cylindres, ce qui provoque dans ce dernier l'ébullition du fluide et un transfert de fluide d'un cylindre à l'autre. Il en découle que les poids respectifs des deux cylindres ne sont plus les mêmes, et que le panneau solaire s'incline en conséquence. Bien qu'un tel dispositif d'orientation présente des avantages (notamment, un gain en performance du panneau solaire comparable à celui obtenu avec un dispositif d'orientation actif, une structure simple et donc un coût faible), il présente certains inconvénients pouvant être rédhibitoires :
- le dispositif d'orientation ne résiste pas aux éléments extérieurs comme les rafales de vent, car son équilibre autour de la position idéale est précaire et parce que les efforts qu'il met en jeu sont faibles vis-à-vis des efforts produits par une rafale de vent par exemple ;
- il existe un risque d'apparition d'un phénomène d'oscillations autour de la position idéale : en effet, du fait des inerties, lors d'une phase de modification de l'orientation du panneau solaire, le dispositif d'orientation va dépasser la position idéale, puis voudra corriger ce dépassement grâce à une orientation en sens inverse mais dépassera de nouveaux l'orientation idéale. Il s'ensuit un phénomène d'oscillations autour de la position idéale.
On connaît également du document US 2005/284 467 un dispositif d'orientation passif pour orienter des panneaux solaires en fonction de la position du soleil. Dans ce dispositif d'orientation, un liquide remplit une chambre qui est reliée à un vérin. On utilise la dilatation du liquide pour déplacer la tige du vérin et pour, en conséquence, déplacer les panneaux solaires. Ainsi, dans ce dispositif d'orientation, l'orientation des panneaux solaires est fonction de la température du liquide et non nécessairement fonction de l'orientation des rayons solaires. En particulier, durant la première partie de la journée, la chambre n'est pas exposée aux rayons solaires et la température du liquide n'est fonction que de la température de l'air ambiant. Il en découle que les rayons solaires ne sont pas nécessairement perpendiculaires aux panneaux solaires dans cette première partie de journée. De même, durant la deuxième partie de la journée, la chambre est progressivement exposée aux rayons solaires, celle-ci étant en conséquence plus exposée aux rayons solaires en fin de journée qu'en milieu de journée. Il en découle que les rayons solaires ne peuvent pas avoir une incidence constante par rapport aux panneaux solaires durant cette deuxième partie de journée et que les rayons solaires ne sont donc pas perpendiculaires aux panneaux solaires durant toute cette deuxième partie de journée. Par ailleurs, la température ambiante a nécessairement une influence sur l'orientation des panneaux solaires. Par conséquent, si, dans certaines conditions, les rayons solaires sont perpendiculaires aux panneaux solaires, dans ces mêmes conditions, mais avec une température ambiante différente, les rayons solaires ne seront pas perpendiculaires aux panneaux solaires. De plus, lorsque le dispositif est abrité complètement du soleil lors d'un passage nuageux, il revient dans une position définie uniquement par la température ambiante, cette position pouvant être très éloignée de la position occupée juste avant le passage nuageux.
Le but de l'invention est de fournir un procédé d'orientation et un dispositif d'orientation permettant de remédier aux problèmes évoqués précédemment et améliorant les procédés d'orientation et les dispositifs d'orientation connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un procédé d'orientation et un dispositif d'orientation permettant d'améliorer la précision de l'orientation des panneaux solaires.
Selon l'invention, le procédé permet d'orienter un dispositif de panneau solaire. II est caractérisé en ce qu'on oriente le dispositif de panneau solaire selon au moins un axe, dans un premier sens et dans un deuxième sens, en utilisant une énergie d'un premier réservoir de fluide ou d'un deuxième réservoir de fluide, l'énergie étant fournie par le rayonnement solaire et les deux réservoirs étant indépendants. On oriente, selon l'axe, dans le premier sens ou dans le deuxième sens, le dispositif de panneau solaire jusqu'à ce qu'un distributeur interdise l'alimentation d'une des chambres de vérin par l'une des chambres d'un réservoir.
On peut orienter, selon l'axe, dans le premier sens, le dispositif de panneau solaire en reliant pneumatiquement ou hydrauliquement une première chambre du premier réservoir à une première chambre de vérin et on peut orienter, selon l'axe, dans le deuxième sens, le dispositif de panneau solaire en reliant pneumatiquement ou hydrauliquement une deuxième chambre du deuxième réservoir à une deuxième chambre de vérin. Un premier distributeur et un deuxième distributeur peuvent être commandés respectivement par la pression d'un fluide contenu dans une troisième chambre, notamment dans une troisième chambre incluse dans le premier réservoir, et par la pression d'un fluide contenu dans une quatrième chambre, notamment dans une quatrième chambre incluse dans le deuxième réservoir.
On peut orienter, selon l'axe, dans le premier sens ou dans le deuxième sens, le dispositif de panneau solaire jusqu'à ce que les troisième et quatrième chambres :
soient exposées globalement de manière minimale aux rayons solaires, et/ou
soient exposées de manière identique aux rayons solaires, ou ne soient pas exposées aux rayons solaires.
Selon l'invention, le dispositif permet d'orienter un dispositif de panneau solaire autour d'un axe. Le dispositif d'orientation comprend au moins un premier et un deuxième réservoirs indépendants et des moyens de liaison hydraulique ou pneumatique pour relier une première chambre du premier réservoir et une deuxième chambre du deuxième réservoir respectivement à une première chambre de vérin et à une deuxième chambre de vérin de sorte à pouvoir alimenter la première chambre de vérin avec du fluide de la première chambre du premier réservoir et à pouvoir alimenter la deuxième chambre de vérin avec du fluide de la deuxième chambre du deuxième réservoir. Le dispositif d'orientation comprend des moyens de liaison hydraulique ou pneumatique pour relier hydrauliquement ou pneumatiquement la première chambre du premier réservoir et la deuxième chambre du deuxième réservoir respectivement à la deuxième chambre de vérin et à la première chambre de vérin de sorte à pouvoir alimenter la première chambre du premier réservoir avec du fluide de la deuxième chambre de vérin et à pouvoir alimenter la deuxième chambre du deuxième réservoir avec du fluide de la première chambre de vérin.
Le dispositif d'orientation peut comprendre deux vérins de type simple effet.
Le dispositif d'orientation peut comprendre un vérin de type double effet comprenant la première chambre de vérin et la deuxième chambre de vérin.
Les moyens de liaison hydraulique ou pneumatique peuvent comprendre un premier distributeur et un deuxième distributeur commandés respectivement par la pression d'un fluide contenu dans une troisième chambre, notamment dans une troisième chambre incluse dans le premier réservoir et par la pression d'un fluide contenu dans une quatrième chambre, notamment dans une quatrième chambre incluse dans le deuxième réservoir.
Le dispositif d'orientation peut comprendre des caches agencés de sorte que lorsque les projections des rayons solaires dans un plan perpendiculaire à l'axe sont perpendiculaires au dispositif de panneau solaire, les troisième et quatrième chambres :
sont exposées globalement de manière minimale aux rayons solaires, et/ou
sont exposées de manière identique aux rayons solaires, ou - ne sont pas exposées aux rayons solaires.
Selon un autre aspect, le dispositif permet d'orienter un dispositif de panneau solaire autour d'un axe et comprend au moins un premier et un deuxième réservoirs indépendants et des moyens de liaison hydraulique ou pneumatique pour relier une première chambre du premier réservoir et une deuxième chambre du deuxième réservoir respectivement à une première chambre de vérin et à une deuxième chambre de vérin de sorte à pouvoir alimenter la première chambre de vérin avec du fluide de la première chambre du premier réservoir et à pouvoir alimenter la deuxième chambre de vérin avec du fluide de la deuxième chambre du deuxième réservoir. Les moyens de liaison hydraulique ou pneumatique comprennent un premier distributeur et un deuxième distributeur commandés respectivement par la pression d'un fluide contenu dans une troisième chambre, notamment dans une troisième chambre incluse dans le premier réservoir et par la pression d'un fluide contenu dans une quatrième chambre, notamment dans une quatrième chambre incluse dans le deuxième réservoir.
Selon l'invention, le système de conversion d'énergie solaire comprend un dispositif d'orientation défini précédemment et un dispositif de panneau solaire. Le système de conversion d'énergie solaire peut comprendre un premier dispositif d'orientation défini précédemment, un deuxième dispositif d'orientation défini précédemment et un dispositif de panneau solaire, les premier et deuxième dispositifs d'orientation étant agencés de sorte à orienter le dispositif de panneau solaire autour de deux axes non parallèles et, de préférence, de sorte à orienter le dispositif de panneau solaire autour de deux axes orthogonaux ou sensiblement orthogonaux.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, un mode de réalisation d'un système de conversion d'énergie solaire selon l'invention.
La figure 1 est un schéma mécanique d'un mode de réalisation d'un système de conversion d'énergie solaire selon l'invention, le dispositif d'orientation étant représenté dans une situation d'équilibre. La figure 2 est un schéma hydraulique ou pneumatique du mode de réalisation du système de conversion d'énergie solaire selon l'invention, le dispositif d'orientation étant représenté dans une situation d'équilibre. La figure 3 est un schéma mécanique du mode de réalisation du système de conversion d'énergie solaire selon l'invention, le dispositif d'orientation étant représenté dans une situation transitoire.
La figure 4 est un schéma hydraulique ou pneumatique du mode de réalisation du système de conversion d'énergie solaire selon l'invention, le dispositif d'orientation étant représenté dans une situation transitoire.
Le principe de l'invention est basé sur l'utilisation du phénomène de dilatation de fluide et sur les actions que peuvent produire la dilatation du fluide dans des chambres de vérin(s) utilisé(s) pour orienter un panneau solaire autour d'un ou plusieurs axes.
D'une manière générale, le principe de l'invention est d'utiliser l'énergie du soleil pour permettre la dilatation d'un fluide. Cette dilatation permet d'engendrer des actions mécaniques par l'intermédiaire d'un ou plusieurs vérins pour orienter le panneau solaire.
On cherche donc à engendrer, grâce au rayonnement solaire, des différences de pression entre plusieurs chambres de sorte à permettre un déplacement d'au moins une tige de vérin et de déplacer ainsi le panneau solaire.
La différence de pression se crée lorsque le fluide emprisonné dans un réservoir monte en température sous l'effet du soleil. Le fluide se dilate et cherche donc à prendre plus de place en poussant une tige de vérin. Par ailleurs, le fluide enfermé dans un autre réservoir est maintenu dans les mêmes conditions de température et de pression pour éviter qu'il exerce une action mécanique antagoniste. Un circuit pneumatique ou hydraulique permet d'atteindre ce but.
Un premier mode de réalisation d'un système 1 de conversion d'énergie solaire, représenté aux figures 1 à 4, comprend principalement un dispositif de panneau solaire 3 et un dispositif d'orientation 2 de ce dispositif de panneau solaire. Le dispositif d'orientation est du type passif et permet d'orienter automatiquement le dispositif de panneau solaire de sorte que le rayonnement solaire 10 est au moins sensiblement perpendiculaire à la surface du dispositif de panneau solaire.
Le dispositif de panneau solaire permet de convertir l'énergie solaire en une autre énergie. Il peut comprendre plusieurs éléments de conversion d'énergie solaire. Notamment, le dispositif de panneau solaire peut comprendre un ou plusieurs éléments de conversion de l'énergie solaire en énergie électrique et/ou peut comprendre un ou plusieurs éléments de conversion de l'énergie solaire en énergie thermique transportée par un fluide.
Le dispositif d'orientation 2 comprend principalement un support 4 au bout duquel le dispositif de panneau solaire est monté mobile relativement à un axe 5 et deux vérins 1 1 , 12 simple effet, montés par exemple symétriquement par rapport à l'axe 5 sur lequel est articulé le dispositif de panneau solaire. De premières extrémités des vérins sont articulées sur le dispositif de panneau solaire et les autres extrémités des vérins sont articulées sur le support ou sur une structure sur laquelle est fixé le support. Ainsi, un déploiement de la tige du premier vérin 1 1 entraîne une rotation du dispositif de panneau solaire autour de l'axe 5 dans un premier sens et un retrait de la tige du deuxième vérin 12. Symétriquement, un déploiement de la tige du deuxième vérin 12 entraîne une rotation du dispositif de panneau solaire autour de l'axe 5 dans un deuxième sens et un retrait de la tige du premier vérin 1 1 . Ce sont les actions de ses vérins qui permettent au dispositif de panneau solaire d'être orienté au mieux par rapport au rayonnement solaire, c'est-à-dire d'être orienté de sorte que les rayons solaires sont le plus possible perpendiculaires à la surface du dispositif de panneau solaire. Le dispositif d'orientation 2 comprend également des réservoirs 6, 8 et des moyens de liaison hydraulique ou pneumatique des réservoirs aux vérins. Ainsi, les vérins sont alimentés en fluide sous pression par des réservoirs 6, 8 via les moyens de liaison hydraulique ou pneumatique et l'énergie mécanique appliquée par les vérins sur le dispositif de panneau solaire vient des réservoirs 6, 8.
En outre, le dispositif d'orientation 2 comprend des caches 7 et 9. Les réservoirs et les caches sont en liaison cinématique avec le dispositif de panneau solaire. De préférence, les réservoirs et les caches sont (directement ou indirectement) solidaires du dispositif de panneau solaire. Les caches peuvent consister en de simples morceaux de tôle ou de profilés métalliques ou synthétiques.
Les caches sont agencés de sorte que les réservoirs 6, 8 sont protégés des rayons solaires, lorsque les rayons solaires ont une direction souhaitée par rapport à la surface du dispositif de panneau solaire, c'est-à-dire notamment lorsque les projections des rayons solaires dans un plan perpendiculaire à l'axe 5 sont perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires à la surface du dispositif de panneau solaire. Alternativement, les caches sont agencés de sorte que les réservoirs sont au plus protégés des rayons solaires et/ou protégés de manière identique des rayons solaires, lorsque les rayons solaires ont une direction souhaitée par rapport à la surface du dispositif de panneau solaire, c'est-à-dire notamment lorsque les projections des rayons solaires dans un plan perpendiculaire à l'axe 5 sont perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires à la surface du dispositif de panneau solaire. De surcroît, les caches sont agencés de sorte que les réservoirs ne sont pas protégés de la même manière des rayons solaires, lorsque les rayons solaires n'ont pas la direction souhaitée par rapport à la surface du dispositif de panneau solaire, c'est-à-dire notamment lorsque les projections des rayons solaires dans un plan perpendiculaire à l'axe 5 ne sont pas perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires à la surface du dispositif de panneau solaire.
En conséquence, lorsque les réservoirs ne sont pas protégés de la même manière des rayons solaires, il se produit un échauffement de l'un des réservoirs par rapport à l'autre, par exemple du premier réservoir 6 par rapport au deuxième réservoir 8, ayant pour conséquence une augmentation d'une pression de fluide dans une première chambre 17 du premier réservoir 6. Cette augmentation de pression constitue une énergie qui sera utilisée, comme expliqué par la suite, dans l'un des vérins pour orienter le dispositif de panneau solaire de sorte à ce que celui-ci présente une orientation telle que les rayons solaires soient le plus possible perpendiculaires à sa surface.
Comme représenté aux figures 2 et 4, les moyens de liaison hydraulique ou pneumatique des réservoirs aux vérins comprennent des conduites 21 , 22, 23, 24, 25 et 26 et des distributeurs 13 et 14. La conduite 21 relie la première chambre 17 du premier réservoir 6 au distributeur 13, la conduite 23 relie le distributeur 13 à la première chambre 15 de vérin 1 1 et la conduite 25 relie le distributeur 13 à la deuxième chambre 18 du deuxième réservoir 8 via un clapet anti-retour 27 n'autorisant la circulation du fluide que du distributeur vers la deuxième chambre du deuxième réservoir. Symétriquement, la conduite 22 relie la deuxième chambre 18 du deuxième réservoir 8 au distributeur 14, la conduite 24 relie le distributeur 14 à la deuxième chambre 16 de vérin 12 et la conduite 26 relie le distributeur 14 à la première chambre 17 du premier réservoir 6 via un clapet anti-retour 28 n'autorisant la circulation du fluide que du distributeur vers la première chambre du premier réservoir. Le premier distributeur 13 est commandé par une pression de fluide contenu dans une troisième chambre 19 du premier réservoir 6 et est rappelé dans une position de repos par un moyen élastique. Dans la position de repos, la circulation du fluide entre la première chambre 17 du premier réservoir 6 et la première chambre 15 de vérin est interdite et la circulation du fluide entre la première chambre 15 de vérin 1 1 et la deuxième chambre 18 du deuxième réservoir 8 est autorisée. Lorsque le premier réservoir 6 est soumis aux rayons solaires, la pression de fluide dans la troisième chambre 19 augmente et commande, via une conduite 31 , un changement de position du distributeur 13, celui-ci passant de sa position de repos à une deuxième position dans laquelle la circulation du fluide entre la première chambre 17 du premier réservoir 6 et la première chambre 15 de vérin 1 1 est autorisée et la circulation du fluide entre la première chambre 15 de vérin 1 1 et la deuxième chambre 18 du deuxième réservoir 8 est interdite.
Symétriquement, le deuxième distributeur 14 est commandé par une pression de fluide contenu dans une quatrième chambre 20 du premier réservoir 8 et est rappelé dans une position de repos par un moyen élastique. Dans la position de repos, la circulation du fluide entre la deuxième chambre 18 du deuxième réservoir 8 et la deuxième chambre 16 de vérin 12 est interdite et la circulation du fluide entre la deuxième chambre 16 de vérin 12 et la première chambre 17 du premier réservoir 6 est autorisée. Lorsque le deuxième réservoir 8 est soumis aux rayons solaires, la pression de fluide dans la quatrième chambre 20 augmente et commande, via une conduite 32, un changement de position du distributeur 14, celui-ci passant de sa position de repos à une deuxième position, représentée à la figure 4, dans laquelle la circulation du fluide entre la deuxième chambre 18 du premier réservoir 8 et la première chambre 15 de vérin 1 1 est autorisée et la circulation du fluide entre la première chambre 15 de vérin 1 1 et la deuxième chambre 18 du deuxième réservoir 8 est interdite. Un mode d'exécution d'un procédé d'orientation selon l'invention est décrit ci- après. Ce mode d'exécution de procédé d'orientation correspond à un mode d'exécution d'un procédé de fonctionnement d'un dispositif d'orientation de panneau solaire.
Selon ces modes d'exécution, on oriente selon l'axe 5, dans un premier sens et dans un deuxième sens, le dispositif de panneau solaire en utilisant l'énergie, reçue par le rayonnement solaire, d'un premier réservoir de fluide ou d'un deuxième réservoir de fluide, les deux réservoirs étant indépendants.
En effet, comme expliqué précédemment, lorsque la quatrième chambre 20 du deuxième réservoir 8 est soumise au rayonnement solaire (voir figure 3), le fluide contenu dans cette quatrième chambre chauffe et se dilate, ce qui entraîne une augmentation de pression dans la chambre 20 et un déplacement du distributeur 14 vers sa deuxième position représentée à la figure 4. Ceci permet au fluide contenu dans la deuxième chambre 18 du deuxième réservoir 8 d'alimenter la deuxième chambre 16 de vérin 12, le fluide dans la deuxième chambre 18 se trouvant à une pression supérieure à celle de la deuxième chambre 16 car, dans la deuxième chambre 18, le fluide est chauffé par le rayonnement solaire et donc sous pression. Ainsi, la tige du vérin 12 sort, le dispositif de panneau solaire se déplace en rotation autour de l'axe 5 et la tige du vérin 1 1 rentre dans celui-ci. Cette rentrée de la tige du vérin 1 1 est rendue possible par la compression du fluide contenu dans la chambre 15 du vérin 1 1 et, éventuellement, par un retour de ce fluide vers la première chambre 18 du deuxième réservoir 8 via le distributeur 3 et le clapet anti-retour 27. Ce fonctionnement est maintenu jusqu'à l'égalité des pressions dans les chambres 18, 16 et 15 ou jusqu'à ce que le distributeur revienne à sa position de repos. Symétriquement, lorsque la troisième chambre 19 du premier réservoir 6 est soumise au rayonnement solaire, le fluide contenu dans cette troisième chambre chauffe et se dilate, ce qui entraîne une augmentation de pression dans la chambre 19 et un déplacement du distributeur 13 vers sa deuxième position. Ceci permet au fluide contenu dans la première chambre 17 du premier réservoir 6 d'alimenter la première chambre 15 de vérin 1 1 , le fluide dans la première chambre 17 se trouvant à une pression supérieure à celle de la première chambre 15 car, dans la première chambre 17, le fluide est chauffé par le rayonnement solaire et donc sous pression. Ainsi, la tige du vérin 1 1 sort, le dispositif de panneau solaire se déplace en rotation autour de l'axe 5 et la tige du vérin 12 rentre dans celui-ci. Cette rentrée de la tige du vérin 12 est rendue possible par la compression du fluide contenu dans la chambre 16 du vérin 12 et, éventuellement, par un retour de ce fluide vers la première chambre 17 du premier réservoir 6 via le distributeur 14 et le clapet anti-retour 28. Ce fonctionnement est maintenu jusqu'à l'égalité des pressions dans les chambres 17, 16 et 15 ou jusqu'à ce que le distributeur revienne à sa position de repos.
Dans le mode de réalisation décrit précédemment, le fluide dont on utilise la dilatation est un gaz. Néanmoins, on peut imaginer un dispositif d'orientation d'un dispositif de panneau solaire fonctionnant selon le même principe et dans lequel on utilise la dilatation d'un liquide.
Enfin, dans le mode de réalisation décrit, les chambres 19 et 20 font partie des réservoirs 6 et 8. Néanmoins, ces chambres peuvent être indépendantes des réservoirs, notamment pour résoudre des problèmes d'inertie thermique. Elles sont de préférence exposées au rayonnement solaire selon une logique d'exposition similaire à la logique d'exposition au rayonnement solaire des premier et deuxième réservoirs.
Dans un mode de réalisation non représenté, les vérins 1 1 et 12 de type simple effet sont remplacés par un seul vérin de type double effet. De préférence, le vérin double effet utilisé est du type à tige traversante (c'est-à- dire que la tige du vérin traverse l'ensemble du vérin de sorte que la surface du piston du vérin vue de chacune des chambres est la même et de sorte que le piston soit immobile lorsque les deux chambres sont soumises à la même pression).
De préférence, l'axe 5 d'articulation du dispositif de panneau solaire et les axes ou les centres autour desquels les extrémités des vérins 1 1 et 12 sont articulées au dispositif de panneau solaire sont contenus dans un même plan ou sensiblement contenus dans un même plan.
Les caches peuvent comprendre des surfaces réfléchissantes, notamment, ils peuvent avoir une section transversale parabolique et être disposés de sorte que l'axe focal de chaque cache se trouve situé dans chacun des réservoirs ou à proximité de chacun d'eux. Ainsi, les rayons solaires atteignant la surface interne des caches sont réfléchis vers les réservoirs.
L'invention concerne un système de conversion d'énergie solaire comprenant un dispositif d'orientation et un dispositif de panneau solaire. Elle concerne en particulier un système de conversion d'énergie solaire comprenant un premier dispositif d'orientation et un deuxième dispositif d'orientation, les premier et deuxième dispositifs d'orientation étant agencés de sorte à orienter le dispositif de panneau solaire autour de deux axes non parallèles et, de préférence, de sorte à orienter le dispositif de panneau solaire autour de deux axes sensiblement orthogonaux ou orthogonaux. Un premier axe peut permettre une orientation journalière tandis qu'un deuxième axe peut permettre une orientation saisonnière.
Le dispositif d'orientation selon l'invention permet de remédier aux problèmes posés par les dispositifs connus de l'art antérieur. En particulier, il permet d'assurer un bon maintien du dispositif de panneau solaire même en cas de vent. Un prototype réalisé et permettant d'orienter le dispositif de panneau solaire avec une pression de trois bars résiste à des vents de 70 km/h.
La réactivité du dispositif d'orientation peut être définie grâce à différents paramètres de construction, notamment la nature du fluide utilisé.
Le dispositif d'orientation permet un retour rapide en position idéale après un passage nuageux ou en début de journée. Par exemple, dans le cas du prototype réalisé, il met 7 minutes pour revenir en position idéale après un passage nuageux de 2 heures.
Contrairement au dispositif décrit dans le document US 2005/284 467, la présence d'un passage nuageux n'entraîne pas une modification de l'orientation du dispositif de panneau solaire.
Dans ce document, il est mentionné que les deux réservoirs sont indépendants. Par « indépendants », on entend que les deux réservoirs peuvent être soumis à des pressions différentes.

Claims

Revendications :
1 . Procédé d'orientation d'un dispositif (3) de panneau solaire, caractérisé en ce qu'on oriente le dispositif de panneau solaire selon au moins un axe (5), dans un premier sens et dans un deuxième sens, en utilisant une énergie d'un premier réservoir (6) de fluide ou d'un deuxième réservoir (8) de fluide, l'énergie étant fournie par le rayonnement solaire et les deux réservoirs étant indépendants et en ce qu'on oriente, selon l'axe (5), dans le premier sens ou dans le deuxième sens, le dispositif de panneau solaire jusqu'à ce qu'un distributeur (13, 14) interdise l'alimentation d'une des chambres de vérin par l'une des chambres d'un réservoir.
2. Procédé d'orientation selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on oriente, selon l'axe (5), dans le premier sens, le dispositif de panneau solaire en reliant pneumatiquement ou hydrauliquement une première chambre (17) du premier réservoir (6) à une première chambre (15) de vérin (1 1 ) et en ce qu'on oriente, selon l'axe (5), dans le deuxième sens, le dispositif de panneau solaire en reliant pneumatiquement ou hydrauliquement une deuxième chambre (18) du deuxième réservoir (8) à une deuxième chambre (16) de vérin (12).
3. Procédé d'orientation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un premier distributeur (13) et un deuxième distributeur (14) sont commandés respectivement par la pression d'un fluide contenu dans une troisième chambre (19), notamment dans une troisième chambre (19) incluse dans le premier réservoir (6), et par la pression d'un fluide contenu dans une quatrième chambre (20), notamment dans une quatrième chambre (20) incluse dans le deuxième réservoir (8). Procédé d'orientation selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on oriente, selon l'axe (5), dans le premier sens ou dans le deuxième sens, le dispositif de panneau solaire jusqu'à ce que les troisième et quatrième chambres :
soient exposées globalement de manière minimale aux rayons solaires, et/ou
soient exposées de manière identique aux rayons solaires, ou ne soient pas exposées aux rayons solaires.
Dispositif (2) d'orientation d'un dispositif (3) de panneau solaire autour d'un axe (5), le dispositif d'orientation comprenant au moins un premier (6) et un deuxième (8) réservoirs indépendants et des moyens de liaison hydraulique ou pneumatique (13, 14, 21 , 22, 23, 24) pour relier une première chambre (17) du premier réservoir et une deuxième chambre (18) du deuxième réservoir respectivement à une première chambre (15) de vérin (1 1 ) et à une deuxième chambre (16) de vérin (12) de sorte à pouvoir alimenter la première chambre de vérin avec du fluide de la première chambre du premier réservoir et à pouvoir alimenter la deuxième chambre de vérin avec du fluide de la deuxième chambre du deuxième réservoir, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de liaison hydraulique ou pneumatique (13, 14, 23, 24, 25, 26, 27, 28) pour relier hydrauliquement ou pneumatiquement la première chambre (17) du premier réservoir (6) et la deuxième chambre (18) du deuxième réservoir (8) respectivement à la deuxième chambre (16) de vérin (12) et à la première chambre (15) de vérin ( ) de sorte à pouvoir alimenter la première chambre (17) du premier réservoir (6) avec du fluide de la deuxième chambre (16) de vérin (12) et à pouvoir alimenter la deuxième chambre (18) du deuxième réservoir (8) avec du fluide de la première chambre (15) de vérin (1 1 ). Dispositif d'orientation selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend deux vérins (1 1 , 12) de type simple effet.
Dispositif d'orientation selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend un vérin de type double effet comprenant la première chambre de vérin et la deuxième chambre de vérin.
Dispositif d'orientation selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens de liaison hydraulique ou pneumatique comprennent un premier distributeur (13) et un deuxième distributeur (14) commandés respectivement par la pression d'un fluide contenu dans une troisième chambre (19), notamment dans une troisième chambre (19) incluse dans le premier réservoir (6) et par la pression d'un fluide contenu dans une quatrième chambre (20), notamment dans une quatrième chambre (20) incluse dans le deuxième réservoir (8).
Dispositif d'orientation selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des caches (7, 9) agencés de sorte que lorsque les projections des rayons solaires dans un plan perpendiculaire à l'axe (5) sont perpendiculaires au dispositif de panneau solaire, les troisième et quatrième chambres :
sont exposées globalement de manière minimale aux rayons solaires, et/ou
sont exposées de manière identique aux rayons solaires, ou ne sont pas exposées aux rayons solaires.
Système (1 ) de conversion d'énergie solaire comprenant un dispositif (2) d'orientation selon l'une des revendications 5 à 9 et un dispositif (3) de panneau solaire. Système (1 ) de conversion d'énergie solaire comprenant un premier dispositif (2) d'orientation selon l'une des revendications 5 à 9, un deuxième dispositif (2) d'orientation selon l'une des revendications 5 à 9 et un dispositif (3) de panneau solaire, les premier et deuxième dispositifs d'orientation étant agencés de sorte à orienter le dispositif de panneau solaire autour de deux axes non parallèles et, de préférence, de sorte à orienter le dispositif de panneau solaire autour de deux axes orthogonaux ou sensiblement orthogonaux.
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