FR2546337A1 - Device for orienting solar panels - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif d'orientation de panneaux solaires
La présente invention a pour objet un dispositif d'orientation de panneaux s-olaires disposés en rangées et répartis de façon à minimiser les ombres portées par chaque panneau sur les autres, tout en maintenant un coefficient satisfaisant d'occupation du sol, ce qui conduit généralement (du moins sur terrain plat) à répartir les panneaux suivant un réseau hexagonal centré.Orientation device for solar panels
The present invention relates to a device for orienting solar panels arranged in rows and distributed so as to minimize the shadows cast by each panel on the others, while maintaining a satisfactory coefficient of occupation of the ground, which leads generally (at least on flat ground) to distribute the panels according to a centered hexagonal network.
Les panneaux solaires utilisant des photopiles et une optique de concentration du rayonnement solaire doivent être munis d'un dispositif d'orientation commandé de façon que le rayonnement solaire transmis par l'optique reste dirigé sur les photopiles en dépit des variations journalières et saisonnières de la position du soleil. Solar panels using solar cells and an optic for concentrating solar radiation must be fitted with an orientation device controlled so that the solar radiation transmitted by optics remains directed at the solar cells despite daily and seasonal variations in the position of the sun.
Les dispositifs d'orientation utilisés à l'heure actuelle peuvent être répartis en deux groupes. Dans les dispositifs du premier groupe, chaque panneau est muni de son propre système complet d'orientation. Le coût d'un tel dispositif est évidemment tel qu'il n'est justifié que pour un panneau de surface très importante. Les dispositifs du second groupe comprennent un seul système d'orientation commandant plusieurs panneaux par une tringlerie mécanique. The orientation devices currently used can be divided into two groups. In the devices of the first group, each panel is provided with its own complete orientation system. The cost of such a device is obviously such that it is justified only for a very large surface panel. The devices of the second group include a single orientation system controlling several panels by a mechanical linkage.
Les dispositifs existants de ce genre à couplage par bielles sont lourds et complexes et limitent de façon excessive la plage de débattement angulaire des panneaux.Existing devices of this type with connecting rods are heavy and complex and excessively limit the range of angular displacement of the panels.
La présente invention vise notamment à fournir un dispositif du second groupe mettant en oeuvre des moyens mécaniques simples, légers, fiables et de coût modéré. The present invention aims in particular to provide a device of the second group using simple mechanical means, light, reliable and of moderate cost.
Elle trouve une application particulièrement importante au cas des panneaux à faible niveau de concentration, par exemple par lentilles de Fresnel à foyer linéaire,
De tels panneaux en effet n'ont à être orientés qu'autour d'un seul axe, dans la mesure où le facteur de concentration reste suffisamment faible.It finds a particularly important application in the case of panels with a low level of concentration, for example by Fresnel lenses with linear focus,
Such panels in fact only have to be oriented around a single axis, insofar as the concentration factor remains sufficiently low.
L'invention propose notamment un dispositif d'orientation, autour d'axes parallèles, de panneaux solaires disposés en rangées dispositif comportant un mécanisme de déplacement angulaire entraînant et un jeu d'au moins deux bielles de transmission situées chacune d'un côté de la rangée et reliées chacune à chaque panneau entraîné par l'intermédiaire de deux câbles de traction. The invention provides in particular an orientation device, around parallel axes, of solar panels arranged in rows device comprising an angular displacement mechanism driving and a set of at least two transmission rods each located on one side of the row and each connected to each driven panel via two traction cables.
Dans un mode avantageux de réalisation de l'invention, chaque panneau est fixé à un châssis rotatif autour d'un axe et muni d'au moins trois guides d'enroulement des câbles délimitant une aire inscrite traversée par l'axe. In an advantageous embodiment of the invention, each panel is fixed to a rotary frame around an axis and provided with at least three cable winding guides delimiting an inscribed area crossed by the axis.
Aux latitudes moyennes (40 a450 notamment), on utilisera en règle générale un axe de rotation vertical, qui permettra dans la pratique de capter le flux solaire à moins de 300 de la normale, sauf sous des incidences où d'autres problèmes, tels que les ombres portées des panneaux les uns sur les autres et/ou l'atténuation par l'atmosphère, interviennent de façon prépondérante. Cette disposition permet d'utiliser une optique réfringente et d'éviter l'emploi de miroirs.At mid latitudes (40 a450 in particular), a vertical axis of rotation will generally be used, which will in practice allow the solar flux to be captured at less than 300 from normal, except under incidences where other problems, such as the shadows cast by the panels one on the other and / or the attenuation by the atmosphere, play a preponderant role. This arrangement allows the use of refractive optics and avoids the use of mirrors.
Le châssis aura généralement une forme rectangulaire en plan et les guides seront alors placés dans les angles et pourront avoir une forme de tambour. Les bielles pourront être maintenues par des plaques (ou des doigts) perpendiculaires a l'axe et fixées au châssis. The chassis will generally have a rectangular plan shape and the guides will then be placed in the corners and may have a drum shape. The connecting rods can be held by plates (or fingers) perpendicular to the axis and fixed to the chassis.
Pour compenser les dilatations thermiques et maintenir les câbles en tension, ces derniers seront généralement munis de moyens élastiques, typiquement de ressorts. Si ces ressorts travaillent en compression, ils peuvent être prévus pour venir a spires jointives lorsque les efforts à transmettre atteignent une valeur déterminée. Ces ressorts peuvent notamment êre interposés entre chaque câble et la bielle correspondante. To compensate for thermal expansion and keep the cables in tension, the latter will generally be provided with elastic means, typically springs. If these springs work in compression, they can be provided to come into contiguous turns when the forces to be transmitted reach a determined value. These springs can in particular be interposed between each cable and the corresponding connecting rod.
On voit que les bielles ne sont soumises qu'à des efforts de traction. Elles peuvent donc être légères. It can be seen that the connecting rods are only subjected to tensile forces. They can therefore be light.
On peut sans difficulté donner aux panneaux une amplitude en rotation dépassant 1800. Les forces d'orientation étant appliquées aux panneaux en des points éloignés de l'axe de rotation, on obtient des couples importants permettant de maintenir une orientation déterminée sans qu'il soit nécessaire d'alourdir le dispositif par des poulies de grand diamètre. La dilatation thermique des bielles n'introduit pas d'erreurs d'orientation, du fait de la présence et du montage des ressorts et de la symétrie dés efforts exercés par rapport à l'axe de rotation des panneaux
Ces avantages, et notamment la légèreté du dispositif, ne sont possibles qu'à condition d'adopter des panneaux ayant une surface unitaire modérée afin de limiter les couples aérodynamiques qu'ils subissent.We can easily give the panels a rotational amplitude exceeding 1800. The orientation forces being applied to the panels at points distant from the axis of rotation, we obtain significant torques to maintain a determined orientation without it being necessary to weigh down the device with large diameter pulleys. The thermal expansion of the connecting rods does not introduce orientation errors, due to the presence and mounting of the springs and the symmetry of the forces exerted with respect to the axis of rotation of the panels.
These advantages, and in particular the lightness of the device, are only possible provided that the panels having a moderate unit surface are adopted in order to limit the aerodynamic torques which they undergo.
Le châssis dont est muni chaque panneau est avantageusement constitué par un treillis de profilés, dont chacun a la section adaptée aux efforts à transmettre. Le châssis porte le panneau dans l'inclinaison optimale à la latitude du lieu d'implantation. On peut prévoir un panneau directeur à partir duquel sont transmises les for-ces d'orientation ; ce panneau est alors muni d'un moteur associé à un dispositif de détection ou de calcul de la position angulaire du soleil autour de l'axe d'orientation et de commande du moteur. Le moteur entraîne le panneau par des moyens quelconques, avantageusement par l'intermédiaire d'une transmission irréversible. Pour que le couple d'orientation appliqué soit élevé, le moteur peut entraîner un galet porté par un bras de longueur importante, solidaire du panneau.Le galet s'applique sur un rai#l circulaire de rayon correspondant à la longueur du bras. The frame with which each panel is provided is advantageously constituted by a lattice of profiles, each of which has the section adapted to the forces to be transmitted. The frame carries the panel in the optimal inclination at the latitude of the location. One can provide a direction sign from which the orientation training is transmitted; this panel is then provided with a motor associated with a device for detecting or calculating the angular position of the sun around the axis of orientation and control of the motor. The motor drives the panel by any means, advantageously by means of an irreversible transmission. So that the applied orientation torque is high, the motor can drive a roller supported by a long arm, secured to the panel. The roller is applied on a circular spoke of radius corresponding to the length of the arm.
L'invention sera mieux comprise à lalecture de la description qui suit d'un dispositif qui en constitue un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la figure 1 est un schéma d'implantation de rangées de panneaux suivant un réseau hexagonal centré, vu de dessus,
- la figure 2 est une vue en plan de deux panneaux de la figure 1 et de leurs câbles de liaison avec les bielles de transmission du dispositif équipant la rangée,
- la figure 3 est une vue en perspective simplifiée montrant un ressort de liaison entre câble et bielle,
- la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne
IV-IV de la figure 3,
- la figure 5 est un schéma de principe montrant un guide de câble équipant un châssis,
- la figure 6 est un schéma de principe du châssis d'un panneau, vu en perspective,
- les figures 7 et 8 montrent, respectivement en plan et en élévation, un dispositif d'entraînement utilisable pour déplacer en rotation les panneaux orienteurs de la figure 1,
- les figures 9, 10 et 11, où les épaisseurs ne sont pas données à l'échelle, sont des vues partielles d'un panneau, respectivement à partir du dessous suivant un plan parallèle au fond (ligne IX-IX sur la figure 10) et suivant les plans X-X et XI-XI, respectivement perpendiculaire et parallèle aux rangées de photopiles,
- la figure 12 est une vue de détail à grande échelle, en coupe suivant un plan parallèle à celui de la figure 11, montrant le montage d'une rangée de photopiles.The invention will be better understood on reading the following description of a device which constitutes a particular embodiment thereof, given by way of nonlimiting example. The description refers to the accompanying drawings, in which
FIG. 1 is a layout diagram of rows of panels according to a centered hexagonal network, seen from above,
FIG. 2 is a plan view of two panels of FIG. 1 and their cables for connection with the transmission connecting rods of the device equipping the row,
FIG. 3 is a simplified perspective view showing a connection spring between cable and connecting rod,
- Figure 4 is a sectional view along the line
IV-IV of figure 3,
FIG. 5 is a block diagram showing a cable guide equipping a chassis,
FIG. 6 is a block diagram of the frame of a panel, seen in perspective,
FIGS. 7 and 8 show, respectively in plan and in elevation, a drive device which can be used to move the orienting panels of FIG. 1 in rotation,
- Figures 9, 10 and 11, where the thicknesses are not given to scale, are partial views of a panel, respectively from below on a plane parallel to the bottom (line IX-IX in Figure 10 ) and along the planes XX and XI-XI, respectively perpendicular and parallel to the rows of solar cells,
- Figure 12 is a detail view on a large scale, in section along a plane parallel to that of Figure 11, showing the mounting of a row of solar cells.
L'invention sera maintenant décrite en supposant qu'elle est mise en oeuvre dans une installation comportant des panneaux solaires répartis sur un terrain plat et à une latitude moyenne, conduisant à orienter les panneaux autour d'un axe vertical, c'est-à-dire uniquement en azimut. Dans ce cas, des considérations d'ombres portées conduisent à disposer les panneaux 10 suivant un réseau hexagonal centré, comme illustré en figure 1, l'une des diagonales principales étant orientée Est-Ouest. Sur un terrain en pente, on sera souvent amené à adopter une disposition différente, les bielles du dispositif de transmission de mouvement suivant approximativement les lignes de niveau du terrain. The invention will now be described on the assumption that it is implemented in an installation comprising solar panels distributed on a flat ground and at an average latitude, leading to orient the panels around a vertical axis, that is to say - say only in azimuth. In this case, considerations of cast shadows lead to placing the panels 10 in a centered hexagonal network, as illustrated in FIG. 1, one of the main diagonals being oriented East-West. On sloping ground, it will often be necessary to adopt a different arrangement, the connecting rods of the motion transmission device approximately following the level lines of the ground.
Les panneaux montrés en Figure 1 sont orientés par rangées correspondant chacune à une direction à 300 de l'axe
Nord-Sud, de part et d'autre d'une position moyenne orientée
Nord-Sud. Dans chaque rangée, un panneau (désigné par l'-indice a) constitue panneau directeur et il est muni d'un moteur d'orientation et d'un dispositif de commande de ce moteur (non représenté). Ce panneau directeur 10a est généralement placé au centre de la rangée. Il entraîne les panneaux orientés 10b situés de chaque côté (par exemple au nombre de quatre de chaque côté) par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission.The panels shown in Figure 1 are oriented in rows each corresponding to a direction 300 of the axis
North-South, on either side of a middle oriented position
North South. In each row, a panel (designated by the index a) constitutes a steering panel and is provided with an orientation motor and with a device for controlling this motor (not shown). This direction sign 10a is generally placed in the center of the row. It drives the oriented panels 10b located on each side (for example four in number on each side) via a transmission mechanism.
Ce mécanisme de transmission comporte, pour chaque rangée, deux bielles 11 et 12, généralement en acier et pouvant être constituées de sections aboutées par des éclisses, et deux câbles de liaison 13 et 14 par panneau orienté 10~. Ces câbles, en fils d'acier de haute résistance en général, sont fixés par une extrémité à un châssis 15 qui constitue- un élément de structure soutenant le panneau et qui est solidaire de celui-ci et par l'autre extrémité à la bielle correspondante 11 ou 12. On donne à chaque câble un arc d'enroulement sur le châssis 15 suffisant pour autoriser le débattement angulaire 2 requis (figure 1). Aux latitudes moyennes, on adoptera en général un angle 2 de l'ordre de 2400. Les câbles prennent appui sur des guides d'enroulement 16 disposés aux angles du châssis et formant tambour.Des plaques support de bielle 17 sont également disposées aux quatre coins du châssis 15 pour soutenir les bielles. Le bord 18 de ces supports est rabattu pour tenir compte de la flèche que peut prendre chaque bielle (figures 2, 5 et 6). Lorsque les panneaux sont dans leur position médiane, chaque câble doit s'enrouler sur trois faces au moins du support avant son point de fixation pour autoriser l'amplitude de 2400 requise. Entre chaque câble 13 ou 14 et la bielle correspondante 11 ou 12 est interposé un ressort de compensation. Les figures 3 et 4 montrent un tel ressort 19, interposé entre le câble 14 et la bielle 12. Cette dernière est avantageusement constituée par un profilé en U qui autorise une fixation aisée des ressorts de compensation et protège ces derniers. This transmission mechanism comprises, for each row, two connecting rods 11 and 12, generally made of steel and which can be made up of sections butted by fishplates, and two connecting cables 13 and 14 per oriented panel 10 ~. These cables, generally made of high-strength steel wires, are fixed at one end to a chassis 15 which constitutes a structural element supporting the panel and which is integral with this and by the other end to the connecting rod. corresponding 11 or 12. Each cable is given a winding arc on the chassis 15 sufficient to allow the required angular travel 2 (Figure 1). At medium latitudes, we will generally adopt an angle 2 of the order of 2400. The cables are supported on winding guides 16 arranged at the corners of the chassis and forming a drum. Connecting rod support plates 17 are also arranged at the four corners of the chassis 15 to support the connecting rods. The edge 18 of these supports is folded down to take account of the deflection that each connecting rod can take (Figures 2, 5 and 6). When the panels are in their middle position, each cable must be wound on at least three sides of the support before its fixing point to allow the required amplitude of 2400. Between each cable 13 or 14 and the corresponding connecting rod 11 or 12 is interposed a compensation spring. Figures 3 and 4 show such a spring 19, interposed between the cable 14 and the connecting rod 12. The latter is advantageously constituted by a U-shaped section which allows easy fixing of the compensation springs and protects them.
De plus, dans cette disposition, la traction exercée par le câble a une composante tendant à rappeler la bielle vers le panneau, c'est-à-dire vers une position où elle est guidée par la plaque 17.In addition, in this arrangement, the traction exerted by the cable has a component tending to return the connecting rod towards the panel, that is to say towards a position where it is guided by the plate 17.
Les figures 3 et 4 montrent que le ressort 19, maintenu par un volet 21 réalisé par pliage du profilé, travaille en compression. L'une de ses extrémités prend appui sur une rondelle 20 soudée à la bielle. L'autre extrémité prend appui sur une rondelle 22 montée sur un tube 23 qui traverse le ressort suivant l'axe et dont la position est réglable à l'aide d'un écrou 24. La partie terminale du câble 14 forme une boucle qui emprisonne une clavette 25 traversant le tube 23. Figures 3 and 4 show that the spring 19, held by a flap 21 produced by folding the profile, works in compression. One of its ends is supported on a washer 20 welded to the connecting rod. The other end is supported on a washer 22 mounted on a tube 23 which crosses the spring along the axis and whose position is adjustable using a nut 24. The terminal part of the cable 14 forms a loop which traps a key 25 passing through the tube 23.
Le châssis 15 du panneau directeur 10a a une constitution similaire à celle du châssis des panneaux orientés 106. Toutefois, il est renforcé et est muni de quatre câbles d'orientation au lieu de deux. Ces quatre câbles sont directement fixés aux bielles 11 et 12. On a indiqué sur la figure 2 les ancrages des parties terminales de ces quatre câbles 27, 28 (correspondant aux câbles 11 et 12 du panneau 10b représenté), 29 et 30 par des points entourés d'un cercle. The chassis 15 of the steering panel 10a has a constitution similar to that of the chassis of the oriented panels 106. However, it is reinforced and is provided with four orientation cables instead of two. These four cables are directly fixed to the connecting rods 11 and 12. The anchors of the terminal parts of these four cables 27, 28 are indicated in FIG. 2 (corresponding to the cables 11 and 12 of the panel 10b shown), 29 and 30 by points surrounded by a circle.
Le châssis support des panneaux peut avoir la constitution montrée schématiquement en figure 6, en profilés soudés. La section droite donnée à chacun de ces profilés sera choisie alors en fonction du type de contraintes qu'il subit soit en fonctionnement normal, soit lorsque l'on se trouve dans des conditions de vent maximum. Il faut remarquer au passage que l'on peut dans ce cas placer tous les panneaux dans une position dite de "survie", pour laquelle le moment des forces exercées par les câbles sur les panneaux est maximum. The support frame of the panels can have the constitution shown schematically in Figure 6, in welded profiles. The cross section given to each of these sections will then be chosen according to the type of stresses which it undergoes either in normal operation, or when one is in conditions of maximum wind. It should be noted in passing that it is possible in this case to place all the panels in a so-called "survival" position, for which the moment of the forces exerted by the cables on the panels is maximum.
Les profilés 31, 32, 33, 34, 35 pourront être en alliage d'aluminium filé soudé. La plaque centrale 36 est munie d'un tube destiné à tourner sur un axe de rotation fixe, également tubulaire. The sections 31, 32, 33, 34, 35 may be made of welded spun aluminum alloy. The central plate 36 is provided with a tube intended to rotate on a fixed axis of rotation, also tubular.
La réalisation pratique du châssis et du dispositif lui permettant de tourner autour de l'axe vertical peut être celle montrée en Figures 7 et 8, qui illustrent également un mécanisme d'entraînement en rotation du panneau directeur 10a. The practical embodiment of the chassis and of the device allowing it to rotate around the vertical axis can be that shown in FIGS. 7 and 8, which also illustrate a mechanism for driving in rotation the steering panel 10a.
Le châssis 15 montré en figures 7 et 8 est monté sur un massif d'ancrage 40. A cet ancrage est fixée une platine 41, à l'aide de tiges filetées de scellement 42 permettant de régler la hauteur et l'orientation de la platine. Cette platine porte un tube pivot 42 en plusieurs pièces soudées, se prolongeant jusqu'au niveau de la partie haute du châssis. Le châssis 15 porte de son côté un tube 43 guidé sur le pivot 42 par des paliers lisses 44 placés en haut et en bas, dont un seul est visible sur la figure 8. The chassis 15 shown in Figures 7 and 8 is mounted on an anchor block 40. To this anchor is fixed a plate 41, using threaded sealing rods 42 for adjusting the height and orientation of the plate . This plate carries a pivot tube 42 in several welded parts, extending to the level of the upper part of the chassis. The chassis 15 for its part carries a tube 43 guided on the pivot 42 by plain bearings 44 placed at the top and at the bottom, only one of which is visible in FIG. 8.
Dans le mode de réalisation du mécanisme d'entraînement de panneau directeur montré en figures 7 et 8, le panneau est muni d'un bras en treillis 45 terminé par un chariot d'entraînement sur un rail circulaire 46 de déviez loppement angulaire correspondant au débattement recherché. In the embodiment of the steering panel drive mechanism shown in FIGS. 7 and 8, the panel is provided with a trellis arm 45 terminated by a drive carriage on a circular rail 46 to deflect angular development corresponding to the clearance research.
Ce chariot porte un motoréducteur 47 dont l'arbre entraîne un galet 48. Dans le chariot coulissent quatre tiges 49 munies de galets presseurs 51. Des ressorts 50 tirent les tiges vers le haut, de sorte que le chemin de roule- ment du rail 46 se trouve pincé entre les galets 48 et 51, ce qui assure un entraînement satisfaisant.This carriage carries a geared motor 47, the shaft of which drives a roller 48. In the carriage slide four rods 49 provided with pinch rollers 51. Springs 50 pull the rods upwards, so that the track of the rail 46 is pinched between the rollers 48 and 51, which ensures satisfactory training.
On décrira maintenant, en faisant référence aux figures 9 à 11, une constitution possible de panneau solaire à faible concentration avantageusement utilisé en liaison avec le dispositif d'orientation suivant l'invention. A description will now be given, with reference to FIGS. 9 to 11, of a possible construction of a low-concentration solar panel advantageously used in connection with the orientation device according to the invention.
La fonction du panneau est de porter les photopiles et l'optique permettant de concentrer l'énergie solaire qu'elles reçoivent. De plus, le panneau doit évacuer la chaleur dissipée par les photopiles (la densité de chaleur restant modérée étant donné la faible concentration) et les protéger contre les poussières et les projections d'eau. The function of the panel is to carry the solar cells and the optics allowing to concentrate the solar energy which they receive. In addition, the panel must dissipate the heat dissipated by the solar cells (the heat density remaining moderate given the low concentration) and protect them against dust and water splashes.
Par ailleurs, le panneau doit être d'un coût acceptable. Furthermore, the panel must be of an acceptable cost.
Dans ce but, le panneau peut comprendre un caisson en métal léger en tôles pliées et assemblées. Le fond 52 du panneau, sur lequel sont fixées les photopiles, fait office de radiateur. Il est en tôle pliée pour présenter des nervures trapézoïdales (figure 10) parallèles aux rangées de photopiles 53. Les nervures donnent aux panneaux la rigidité nécessaire pour résister aux efforts dus au vent et augmentent -la surface d'échange avec l'air ambiant. For this purpose, the panel may include a light metal box made of folded and assembled sheets. The bottom 52 of the panel, on which the solar cells are fixed, acts as a radiator. It is made of folded sheet metal to present trapezoidal ribs (FIG. 10) parallel to the rows of solar cells 53. The ribs give the panels the rigidity necessary to withstand the forces due to the wind and increase the surface area for exchange with the ambient air.
La périphérie 54 du caisson (figure 11) est également réalisée en tôle pliée, dont les bords 55 sont rabattus pour positionner les extrémités des lentilles de Fresnel 56 constituant l'optique de concentration, dont la péri phérie est indiquée par une ligne en traits mixtes sur la figure 9. Le fond 52 est fixé, par exemple par rivets, sur la périphérie rabattue (figure 11).The periphery 54 of the box (FIG. 11) is also made of folded sheet metal, the edges 55 of which are folded down to position the ends of the Fresnel lenses 56 constituting the concentration optics, the periphery of which is indicated by a line in dashed lines in Figure 9. The bottom 52 is fixed, for example by rivets, on the folded periphery (Figure 11).
La face avant du caisson est munie de cornières parallèles 57 à ailes inégales, au nombre de douze par exemple. The front face of the box is provided with parallel angles 57 with unequal wings, twelve in number for example.
Ces cornières, parallèles aux rangées de photopiles 53, permettent de fixer les lentilles de Fresnel 56. Dans les parties terminales des cornières 57, la petite aile est découpée et l'aile restante est coudée, comme on le voit en 58 sur la figure 9. La partie coudée est fixée à la périphérie 54 du caisson et fournit une surface d'appui sur toute la périphérie des lentilles de Fresnel 56. Les cornières participent également à la tenue mécanique du panneau. Comme l'indique la figure 10, elles peuvent être maintenues en leur milieu par une tige et une entretoise 59 qui réduit la flèche résultant de la-pression dynamique du vent. Chaque lentille de Fresnel 56 peut être double, de façon à concentrer l'énergie solaire sur deux rangées adjacentes de photopiles occupant l'espace entre deux nervures de renforcement du fond 52.Chaque lentille peut être composite et constituée par exemple par une plaque de verre 60 qui a l'avantage d'être rigide, de bien résister à l'abrasion, d'être facile à nettoyer et de résister aux ultra-violets et une lentille en résine silicone 61. D'autres solutions sont toutefois possibles, par exemple l'utilisation de lentilles en polyméthacrylate de méthyl.These angles, parallel to the rows of solar cells 53, make it possible to fix the Fresnel lenses 56. In the end parts of the angles 57, the small wing is cut and the remaining wing is bent, as seen in 58 in FIG. 9 The bent part is fixed to the periphery 54 of the box and provides a bearing surface over the entire periphery of the Fresnel lenses 56. The angles also participate in the mechanical strength of the panel. As shown in Figure 10, they can be held in the middle by a rod and a spacer 59 which reduces the deflection resulting from the dynamic wind pressure. Each Fresnel lens 56 can be double, so as to concentrate the solar energy on two adjacent rows of solar cells occupying the space between two reinforcement ribs of the bottom 52. Each lens can be composite and constituted for example by a glass plate 60 which has the advantage of being rigid, of well resistant to abrasion, of being easy to clean and of resisting ultraviolet rays and a lens made of silicone resin 61. Other solutions are however possible, for example the use of polymethyl methacrylate lenses.
Comme on l'a indiqué plus haut, le fond 52 du caisson porte les photopiles. Les moyens de fixation des photopiles doivent être prévus pour assurer un posi-tionnement précis de ces photopiles, permettre l'évacuation de la puissance thermique dissipée dans les photopiles tout e-n isolant électriquement celles-ci par rapport au fond formant radiateur, limiter les contraintes mécaniques dans les photopiles (constituées habituellement par des plaquettes de silicium) à un niveau acceptable, et assurer-une étanchéité complétant celle de la face avant du caisson. De plus, les matériaux disposés en avant des photopiles doivent avoir une transparence et une tenue aux rayonnements ultra-violets proches contenus dans le spectre solaire satisfaisantes. As indicated above, the bottom 52 of the box carries the solar cells. The means of fixing the solar cells must be provided to ensure a precise positioning of these solar cells, allow the evacuation of the thermal power dissipated in the solar cells while electrically insulating them from the bottom forming a radiator, limiting the mechanical stresses in solar cells (usually constituted by silicon wafers) at an acceptable level, and provide a seal complementing that of the front face of the box. In addition, the materials arranged in front of the solar cells must have a transparency and resistance to close ultraviolet radiation contained in the solar spectrum.
Le mode de montage montré en figure 12 permet de répondre à ces exigences tout en conservant un coût modéré. The assembly method shown in FIG. 12 makes it possible to meet these requirements while retaining a moderate cost.
Pour cela, il n'adopte que des solutions éprouvées, notamment dans le domaine des panneaux plans sans concentration d'énergie.For this, it only adopts proven solutions, especially in the field of flat panels without energy concentration.
Chaque rangée de photopiles 53 est protégée par une plaque de verre 63 qui permet, de plus, d'exercer une pression répartie sur la photopile afin de maintenir un contact thermique satisfaisant entre les photopiles et les fond 52. Cette pression est exercée par un dispositif de pressage qui comprend des pattes en métal léger 64 prenant appui sur les bords de la plaque 64 et encadrant la plaque. Each row of solar cells 53 is protected by a glass plate 63 which also makes it possible to exert a distributed pressure on the solar cell in order to maintain satisfactory thermal contact between the solar cells and the bottom 52. This pressure is exerted by a device pressing which includes light metal tabs 64 bearing on the edges of the plate 64 and framing the plate.
Des vis 65 exercent la force de pression requise, par 1 'in- termédiaire de ressorts a lame 66 qui permettent de doser la pression exercée.Screws 65 exert the required pressure force, via leaf springs 66 which allow the pressure exerted to be measured.
Entre la rangée de photopiles et le fond 52 est interposée une résille d'espacement 67 en matériau polymère souple. Cette épaisseur est choisie de façon à assurer l'isolement minimum requis, par exemple 1 kV en tension continue, ce qui conduit, dans la pratique, à une épaisseur minimum de l'ordre de 0,5 mm. Les lames de contact 68, généralement en cuivre recuit de 0,1 mm d'épaisseur environ sont interposées entre les photopiles et la résille. L'espace résiduel entre la photopile et le fond est rempli par une résine silicone 69, éventuellement chargée de poudre d'alumine pour augmenter sa conductivité thermique. Les espaces résiduels situés entre la plaque de verre 63 et les photopiles 53 et autour des connexions peuvent être également remplis de résine silicone stabilisée aux ultraviolets 70, analogue a celle utilisée pour encapsuler certains panneaux plans. Between the row of solar cells and the bottom 52 is interposed a spacer mesh 67 of flexible polymer material. This thickness is chosen so as to ensure the minimum insulation required, for example 1 kV in direct voltage, which leads, in practice, to a minimum thickness of the order of 0.5 mm. The contact blades 68, generally made of annealed copper of about 0.1 mm thick, are interposed between the solar cells and the mesh. The residual space between the solar cell and the bottom is filled with a silicone resin 69, possibly loaded with alumina powder to increase its thermal conductivity. The residual spaces located between the glass plate 63 and the solar cells 53 and around the connections can also be filled with silicone resin stabilized with ultraviolet 70, similar to that used to encapsulate certain flat panels.
Dans la pratique, il sera généralement commode de grouper les photopiles en modules de quelques photopiles équipées de leur plaque de verre de protection et munie-s de la résille. In practice, it will generally be convenient to group the solar cells into modules of a few solar cells equipped with their protective glass plate and fitted with the mesh.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0218858A1 (en) * | 1985-10-11 | 1987-04-22 | ERNO Raumfahrttechnik Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Solar energy collector for the production of electric energy from solar radiation |
ES2283182A1 (en) * | 2005-05-04 | 2007-10-16 | Jordi Viñas Casals | Guiding device for solar panels, has structure containing solar panels with circular and programmed movement, on single support has minimum surcharge with respect to other devices |
WO2008064382A2 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Innova Patent Gmbh | System for generating electric power by means of photovoltaic elements |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4172739A (en) * | 1977-12-27 | 1979-10-30 | Solar Homes, Inc. | Sun tracker with dual axis support for diurnal movement and seasonal adjustment |
US4187123A (en) * | 1975-10-21 | 1980-02-05 | Diggs Richard E | Directionally controlled array of solar power units |
US4316448A (en) * | 1980-10-06 | 1982-02-23 | Pennwalt Corporation | Solar energy concentrator system |
-
1983
- 1983-05-19 FR FR8308264A patent/FR2546337B1/en not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4187123A (en) * | 1975-10-21 | 1980-02-05 | Diggs Richard E | Directionally controlled array of solar power units |
US4172739A (en) * | 1977-12-27 | 1979-10-30 | Solar Homes, Inc. | Sun tracker with dual axis support for diurnal movement and seasonal adjustment |
US4316448A (en) * | 1980-10-06 | 1982-02-23 | Pennwalt Corporation | Solar energy concentrator system |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0218858A1 (en) * | 1985-10-11 | 1987-04-22 | ERNO Raumfahrttechnik Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Solar energy collector for the production of electric energy from solar radiation |
ES2283182A1 (en) * | 2005-05-04 | 2007-10-16 | Jordi Viñas Casals | Guiding device for solar panels, has structure containing solar panels with circular and programmed movement, on single support has minimum surcharge with respect to other devices |
WO2008064382A2 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Innova Patent Gmbh | System for generating electric power by means of photovoltaic elements |
WO2008064382A3 (en) * | 2006-11-30 | 2008-07-17 | Innova Patent Gmbh | System for generating electric power by means of photovoltaic elements |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2546337B1 (en) | 1985-08-30 |
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