FR2874337A1 - Fontaine fonctionnant a partir d'energie solaire photovoltaique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une fontaine comprenant un réservoir d'eau, caractérisée en ce que, la fontaine fonctionnant en circuit fermé, ladite fontaine comprend un ou plusieurs modules photovoltaïques (40 à 57 et 60 à 71) intégrés dans ladite fontaine et ladite fontaine comprend une ou plusieurs pompes prévues pour être alimentées par de l'électricité produite par le ou les modules photovoltaïques (40 à 57 et 60 à 71).

Description

La présente invention concerne une fontaine fonctionnant à partir

d'énergie solaire photovoltaïque.

L'utilisation de pompe fonctionnant à partir d'électricité produite par un module photovoltaïque est connue: dans ce cadre, la pompe est disposée essentiellement vers le bas pour pouvoir pomper l'eau alors que le module photovoltaïque est installé vers le haut, au maximum face au soleil. Cette façon de procéder contraint les utilisations dans l'espace et limite les possibilités de réalisation.

L'invention a pour objet de résoudre ce problème. De façon assez surprenante, suffisamment d'électricité est produite par un module photovoltaïque pour fournir l'électricité pour actionner une pompe, même lorsque de l'eau s'écoule sur le module photovoltaïque ou que de l'eau est présente entre le module photovoltaïque et une source de lumière comme le soleil.

Plus précisément, l'invention concerne une fontaine comprenant un réservoir d'eau, caractérisée en ce que, la fontaine fonctionnant en circuit fermé, ladite fontaine comprend un ou plusieurs modules photovoltaïques intégrés dans ladite fontaine et ladite fontaine comprend une ou plusieurs pompes prévues pour être alimentées par de l'électricité produite par le ou les modules photovoltaïques.

Les modules photovoltaïques sont bien connus, ils sont notamment en vente dans le commerce pour être installés sur les toits ou en façade d'immeubles en vue de produire de l'électricité. Un module photovoltaïque comprend en général un support sur lequel sont disposées des cellules photovoltaïques recouvertes par une vitre: les cellules photovoltaïques sont intégrées dans le module photovoltaïque de façon étanche. En présence de lumière, de l'électricité est produite par un tel module photovoltaïque. Par extension, un support muni d'une seule cellule recouverte par une vitre peut être considérée comme un module.

De préférence, la fontaine comporte une ou plusieurs conduites d'eau qui aboutissent en un ou plusieurs orifices donnant naissance à un ou plusieurs jets d'eau lorsque l'eau circule dans la fontaine. Par intégration d'un module photovoltaïque dans la fontaine, on entend par exemple, selon un mode de réalisation, qu'un orifice est juxtaposé ou adjacent à un module photovoltaïque. Selon une variante, un orifice est en contact avec un module photovoltaïque. Selon une autre variante, un orifice est à l'interstice entre deux ou plusieurs modules photovoltaïques. Selon un autre mode de réalisation, un orifice traverse un module photovoltaïque.

L'eau circule dans la fontaine en circuit fermé. L'eau est véhiculée, circule et jaillit au moyen d'une ou plusieurs pompes électriques. Selon un mode de réalisation, lorsque l'eau retombe du jet, elle coule le long de la surface du ou des modules photovoltaïques et rejoint par gravitation le réservoir d'eau disposé sous le ou les modules photovoltaïques: elle est à nouveau pompée et propulsée par les pompes pour rejaillir.

Selon un mode d'alimentation électrique (dit naturel ), c'est uniquement l'électricité produite par le ou les modules photovoltaïques qui est directement utilisée pour actionner la ou les pompes et pour ainsi faire véhiculer, circuler et jaillir l'eau. Ainsi, à un instant donné, en présence de soleil, l'eau jaillira de façon plus forte qu'en présence de nuages. Par temps particulièrement ensoleillé, un effet rafraîchissant sera obtenu à travers l'abondance de l'eau propulsée dans l'air et la présence de fines gouttelettes: cet effet est particulièrement bienvenu justement en présence de soleil.

L'intensité du jet d'eau est fonction du niveau instantané d'ensoleillement. Le passage de nuages et la variation de l'intensité du soleil au cours de la journée influent directement sur le jet de la fontaine. Selon un autre mode d'alimentation électrique (dit contrôlé ) , l'électricité utilisée pour le fonctionnement de la fontaine est imposée. Ainsi, si à un instant donné, la production d'électricité du ou des modules photovoltaïques est inférieure à l'électricité consommée pour le fonctionnement de la ou des pompes, un complément d'électricité sera fourni à partir d'une source électrique (réseau électrique, moyen de stockage, batteries...) ; dans le cas contraire, le surplus d'électricité produit sera fourni à un récepteur (réseau électrique, moyen de stockage, batteries...).

Selon un mode particulier de réalisation, les deux modes d'alimentation électrique ( naturel et contrôlé ) sont prévus: un moyen de sélection permet de passer d'un des deux modes d'alimentation électrique à l'autre.

Selon un mode de réalisation, pour actionner la ou les pompes électriques et faire fonctionner la fontaine, des apports en électricité extérieurs sont prévus en complément de la production électrique du ou des modules photovoltaïques.

Selon un mode particulier de réalisation, des éléments électriques autres que des pompes contribuent au fonctionnement de la fontaine: ces éléments électriques sont alors alimentés de préférence de façon analogue à celle qui vient d'être décrite pour les pompes.

Selon un mode particulier de réalisation, la fontaine est munie d'un moyen de production de son. En contrôlant alors l'alimentation électrique, la fontaine peut fonctionner comme une orgue aquatique. La mélodie peut par exemple être choisie en relation avec l'Europe, par exemple l'Hymne à l'Europe.

Le dispositif selon l'invention sert de préférence de fontaine d'agrément.

De préférence, la fontaine comprenant au moins deux modules photovoltaïques, deux modules photovoltaïques sont disposés de telle sorte qu'ils laissent apparaître entre eux une ouverture. Cette ouverture est particulièrement adaptée à permettre à l'eau de s'écouler entre les deux modules photovoltaïques pour être collectée et être transportée dans le réservoir d'eau. L'ouverture peut se présenter sous la forme d'une fente. Sous l'ouverture se trouve par exemple directement le réservoir d'eau ou un moyen de collecte de l'eau qui sera véhiculée vers le réservoir.

Avantageusement, la fontaine comportant une ou plusieurs conduites d'eau, une conduite d'eau aboutit au niveau de l'ouverture. L'aboutissement de la conduite d'eau se faisant par un orifice par lequel se produit un jet d'eau lorsque l'eau est propulsée par les pompes.

De préférence, certains modules photovoltaïques sont légèrement inclinés par rapport à l'horizontal pour favoriser l'écoulement de l'eau par gravitation vers le réservoir d'eau. Dans un autre mode de réalisation, tous les modules sont à l'horizontal. Dans un mode de réalisation, tous les modules photovoltaïques sont dans le même plan.

Avantageusement, ladite fontaine comprenant au moins deux modules photovoltaïques, deux modules photovoltaïques voisins sont disposés de façon jointive ou juxtaposée.

De préférence, la fontaine comporte un moyen d'accès au réservoir d'eau et / ou aux pompes. Ceci permet d'assurer l'entretien ou l'inspection du réservoir d'eau et / ou des pompes.

Avantageusement, un ou plusieurs modules photovoltaïques de la fontaine sont démontables. Ceci est particulièrement utile pour laisser un accès au réservoir d'eau et aux pompes. Ceci permet en particulier un entretien et une inspection aisés du réservoir d'eau, des conduites ou canalisations, des pompes et éventuellement d'autres équipements pour le fonctionnement de la fontaine.

De préférence, la fontaine comportant au moins deux modules photovoltaïques, au moins un desdits modules photovoltaïques est actif et au moins un desdits modules photovoltaïques est désactivés. On entend par module photovoltaïque désactivé, un module photovoltaïque qui n'est pas prévu pour alimenter une pompe. Par exemple, un tel module photovoltaïque n'est pas connecté aux pompes. Par exemple, lorsqu'un module photovoltaïque est perforé, sa longévité n'est plus garantie; du fait de sa perforation, sa production électrique peut être incertaine voire nulle. Dans certains modes de réalisation, un module peut être perforé pour y faire passer une canalisation ou l'orifice d'une canalisation en vue d'obtenir un jet d'eau à travers le module photovoltaïque lorsque l'eau est propulsée par la ou les pompes.

Avantageusement, la fontaine comporte au moins deux modules photovoltaïques. Ceci donne une plus grande souplesse pour le choix de l'agencement la fontaine.

De préférence, la fontaine comportant des conduites d'eau, douze orifices aboutissant les conduites d'eau, le ou les modules photovoltaïques forment un rectangle, les orifices sont disposés en un cercle, la distance entre deux orifices voisins sur le cercle est la même pour toutes les paires d'orifices voisins considérés sur le cercle et le centre du cercle coïncide avec le centre dudit rectangle.

Avantageusement, la fontaine dispose d'un moyen assurant que le niveau de l'eau dans le réservoir est supérieur à un minimum.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description ci-après, en référence aux dessins annexés: La figure 1 représente une vue de dessus d'une fontaine selon l'invention selon un premier mode de réalisation.

Les figures 2 et 3 représentent des sections de la fontaine de la figure 1.

Les figures 4 et 5 représentent en vue de dessus des gros plans de la fontaine de la figure 1.

Les figures 6 à 8 représentent en vue de dessus des modules photovoltaïques utilisés dans la fontaine de la figure 1.

La figure 9 représente une section d'un gros plan de la fontaine de la figure 1.

La figure 10 représente une variante de réalisation de la fontaine.

La figure 11 représente un module photovoltaïque utilisé dans la variante de réalisation de la fontaine selon la figure 10.

Par référence aux figures 1 à 9, on va décrire ci-après un exemple de réalisation de la fontaine suivant l'invention.

Une fontaine 1 comporte un réservoir à eau 3 disposé en dessous d'un ensemble de modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71. Les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 recouvrent le réservoir à eau 3 dans son intégralité. Réciproquement, l'emprise du réservoir à eau 3 est tel qu'il s'étend sous toute la surface couverte par les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 comme il apparaît sur les figures 2 et 3. Les modules 40 à 49 sont tous identiques. Ils présentent en vue de dessus une forme rectangulaire. Sur la figure 6, est représenté le module photovoltaïque 40: il comporte quatre rangées de trois cellules photovoltaïques carrées 400. Les modules 50 à 57 sont tous identiques. Ils présentent en vue de dessus une forme rectangulaire. Sur la figure 7, est représenté le module photovoltaïque 50: il comporte deux rangées de trois cellules photovoltaïques carrées identiques à la cellule 400.

Les modules 60 à 71 sont tous identiques. Ils présentent en vue de dessus une forme rectangulaire. Sur la figure 8, est représenté le module photovoltaïque 60: il comporte deux cellules photovoltaïques carrées identiques à la cellule 400. Les modules photovoltaïques 40, 50 et 60 sont bien connus et ne sont pas décrits plus longuement ici. En vue de dessus, la surface du module photovoltaïque 50 est sensiblement le triple de celle du module photovoltaïque 60. Egalement en vue de dessus, la surface du module photovoltaïque 40 est sensiblement le double de celle du module photovoltaïque 50. Les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 sont disposés de sorte à former un rectangle comme il apparaît sur la figure 1.

Par souci de clarté et de simplicité, sur la figure 1, les cellules photovoltaïques des modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 ne sont pas représentées.

Les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 sont fixés sur une armature appelée également charpente non représentée qui consiste en un grillage rigide soutenu par des pieux. Cette armature supporte les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71. Le grillage rigide est présent dans la partie supérieure du réservoir à eau 3 sous les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71.

Les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 sont électriquement connectés entre eux. Cette connexion est réalisée de manière étanche comme cela est connu et réalisé pour les modules photovoltaïques connectés entre eux et installés sur les toits des bâtiments.

Une pompe (non représentée) disposée dans le réservoir à eau 3 est alimentée par les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71. Cette pompe véhicule l'eau à travers une canalisation 7 prenant naissance dans le réservoir à eau 3. Par souci de simplicité et de clarté, la canalisation 7 n'est pas représentée sur les figures 2 et 3. Aux extrémités de la canalisation 7 se trouvent des orifices 20 à 31 symbolisés par des croix à huit branches sur la figure 1: ces douze orifices 20 à 31 donnent naissance chacun à un jet d'eau lorsque la pompe propulse l'eau véhiculée et conduite dans la canalisation 7. Les douze orifices 20 à 31 sont disposés en un cercle. La distance entre deux orifices voisins sur le cercle est la même pour toutes les paires d'orifices voisins considérés sur le cercle. Le centre du cercle coïncide avec le centre du rectangle formé par l'ensemble des modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71.

Entre le module photovoltaïque 55 et le module photovoltaïque 54 apparaît une fente 85 rectiligne qui est visible sur la figure 4. Cette fente 85 se prolonge de façon rectiligne entre d'une part le module photovoltaïque 49 et d'autre part les modules photovoltaïques 63, 64 et 65. Cette fente 85 se prolonge également de façon rectiligne entre d'une part le module photovoltaïque 48 et d'autre part les modules photovoltaïques 60, 61 et 62.

Enfin, cette fente 85 se prolonge de façon rectiligne entre le module photovoltaïque 50 et le module photovoltaïque 51. Ainsi, la fente 85 parcourt toute la largeur du rectangle formé par l'ensemble des modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71.

Entre le module photovoltaïque 41 et le module photovoltaïque 62 apparaît une fente 81 rectiligne qui est visible sur la figure 5. Cette fente 81 se prolonge de façon rectiligne sur toute la largeur du rectangle formé par l'ensemble des modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 de façon analogue à ce qui a été décrit pour la fente 85.

Entre le module photovoltaïque 41 et le module photovoltaïque 42 20 apparaît une fente 82 rectiligne qui est visible sur la figure 5.

Cette fente 82 se prolonge de façon rectiligne entre le module photovoltaïque 62 et le module photovoltaïque 63. Cette fente 82 se prolonge également de façon rectiligne entre le module photovoltaïque 48 et le module photovoltaïque 49. Ensuite, cette fente 82 se prolonge de façon rectiligne entre le module photovoltaïque 68 et le module photovoltaïque 69. Enfin, cette fente 82 se prolonge également de façon rectiligne entre le module photovoltaïque 45 et le module photovoltaïque 46.

Ainsi, la fente 82 se prolonge de façon rectiligne sur toute la longueur du rectangle formé par l'ensemble des modules photovoltaïques 40 à 30 57 et 60 à 71.

De façon analogue à ce qui vient d'être décrit pour les fentes 81, 82 et 85, les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 sont disposés de telle sorte qu'apparaît une fente identique entre eux et leurs voisins. Cette fente est un espace ouvert. Par souci de clarté et de simplicité, ces fentes ne sont pas numérotées sur la figure 1.

Les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 sont disposés dans un même plan horizontal. Ils sont de couleur bleue comme celle du drapeau de l'Europe. Les orifices 20 à 31 de la canalisation 7 dépassent et émergent du plan horizontal que constituent les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71.

Au niveau de chaque orifice 20 à 31 est disposée une étoile à cinq branches 10 parallèle à l'horizontal et placée au dessus du plan formé par les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 comme il apparaît sur les figures 4 et 5. Les douze étoiles 10 sont vissées autour de la canalisation 7. La géométrie et la couleur des douze étoiles 10 sont choisies par référence aux caractéristiques des étoiles du drapeau de l'Europe.

Comme il apparaît sur les figures 4 et 9, à son orifice 22, la canalisation 7 passe juste dans la fente 85 entre les modules photovoltaïques 55 et 54. Le diamètre extérieur de la canalisation 7 a la même dimension que la distance entre le module photovoltaïque 54 et le module photovoltaïque 55.

Comme il apparaît sur la figure 5, près de son orifice 20, la canalisation 7 passe à l'intersection des fentes 81 et 82.

Avec la présence des fentes, le rapport entre la largeur et la longueur du rectangle formé par l'ensemble des modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 est sensiblement de deux tiers. La dimension de chaque étoile 10 est choisie de telle sorte que le diamètre du plus petit cercle qui entoure l'étoile est sensiblement le neuvième de la largeur du rectangle formé par l'ensemble des modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71.

En présence de soleil, les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 produisent de l'électricité : ils alimentent la pompe qui véhicule l'eau à partir du réservoir à eau 3 à travers la canalisation 7. L'eau est expulsée à travers les orifices 20 à 31 en des jets 9. Lorsque l'eau retombe par gravité, elle s'écoule le long des modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 puis s'échappe à travers les fentes apparaissant entre les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71, notamment à travers les fentes 81, 82 et 85: l'eau rejoint alors le réservoir à eau 3 où l'eau est à nouveau véhiculée par la pompe. La fontaine fonctionne en circuit fermé.

Dans un mode de réalisation non représenté, douze pompes distinctes assurent le fonctionnement de la fontaine 1, chaque pompe assurant le fonctionnement d'un jet.

Dans une variante non représentée, les modules photovoltaïques 40 à 57 et 60 à 71 sont légèrement inclinés par rapport à l'horizontal pour favoriser l'écoulement de l'eau vers les fentes et le réservoir à eau.

Dans une variante non représentée, un filtre assure le retrait de feuilles, brindilles et déchets divers pour éviter le bouchage de la fontaine. Un accès au filtre est prévu pour assurer son entretien régulier.

Par référence aux figures 10 et 11, une variante de réalisation va être présentée.

La fontaine comporte huit rangées de quatre modules photovoltaïques 150. Les trente deux modules photovoltaïques 150 comportent chacun trois rangées de quatre cellules photovoltaïques carrées 1500 comme il apparaît sur la figure 11. Quatre modules photovoltaïques présentent une particularité : ils sont numérotés 160, 163, 166 et 169 sur la figure 10. En effet, ces modules photovoltaïques 160, 163, 166 et 169 ont été perforés pour laisser passer une canalisation aboutissant respectivement par l'orifice 131, 121, 127 et 125. Ces quatre modules photovoltaïques 160, 163, 166 et 169 ne sont pas connectés aux autres vingt huit modules photovoltaïques 150: seuls lesdits autres vingt huit modules photovoltaïques 150 produisent de l'électricité pour actionner la fontaine.

Selon un autre mode de réalisation non représenté, tous les modules photovoltaïques sont jointifs avec leurs voisins et forment un rectangle. Des bouches de collecte d'eau disposées autour dudit rectangle assurent la collecte et la conduite de l'eau vers le réservoir d'eau après retombée de l'eau jaillie d'un orifice.

Selon un autre mode de réalisation non représenté, l'alimentation des pompes est contrôlé et une cellule photosensible placé à la lumière du jour régule le fonctionnement des pompes.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à l'utilisation comme fontaine d'agrément ou construction architecturale ou 2874337 lo réalisation d'art ou fontaine représentant le logo d'une ville, d'une collectivité ou d'une entreprise.

Claims (1)

11 REVENDICATIONS

1. Fontaine (1) comprenant un réservoir d'eau (3), caractérisée en ce que, la fontaine (1) fonctionnant en circuit fermé, ladite fontaine (1) comprend un ou plusieurs modules photovoltaïques (40 à 57 et 60 à 71) intégrés dans ladite fontaine (1) et ladite fontaine (1) comprend une ou plusieurs pompes prévues pour être alimentées par de l'électricité produite par le ou les modules photovoltaïques (40 à 57 et 60 à 71).

2. Fontaine (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que, 10 ladite fontaine (1) comprenant au moins deux modules photovoltaïques (40 à 57 et 60 à 71), deux modules photovoltaïques (54, 55) sont disposés de telle sorte qu'ils laissent apparaître entre eux une ouverture (85).

3. Fontaine (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que, la fontaine comportant une ou plusieurs conduites (7) d'eau, une conduite (7) 15 d'eau aboutit au niveau de l'ouverture (85).

4. Fontaine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que certains modules photovoltaïques sont légèrement inclinés.

5. Fontaine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, ladite fontaine (1) comprenant au moins deux modules photovoltaïques, deux modules photovoltaïques voisins sont disposés de façon jointive.

6. Fontaine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la fontaine (1) comporte un moyen 25 d'accès au réservoir d'eau et / ou à une ou plusieurs pompes.

7. Fontaine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un ou plusieurs modules photovoltaïques sont démontables.

8. Fontaine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, ladite fontaine (1) comportant au moins deux modules photovoltaïques (150, 160, 163, 166, 169), au moins un (150) desdits modules photovoltaïques est actif et au moins un (160, 163, 166, 169) desdits modules photovoltaïques est désactivés.

9. Fontaine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux modules photovoltaïques (40 à 57 et 60 à 71).

10. Fontaine (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, la fontaine (1) comportant des conduites (7) d'eau, douze orifices (20 à 31) aboutissant les conduites (7) d'eau, le ou les modules photovoltaïques (40 à 57 et 60 à 71) forment un rectangle, les orifices (20 à 31) sont disposés en un cercle, la distance entre deux orifices (20 à 31) voisins sur le cercle est la même pour toutes les paires d'orifices (20 à 31) voisins considérés sur le cercle et le centre du cercle coïncide avec le centre dudit rectangle.