FR3108811A3 - Solar tracker - Google Patents
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Abstract
Suiveur solaire L’invention concerne un suiveur solaire (1) qui comprend : un axe (3) principal soutenu par une pluralité de supports (6) ; deux rangées de panneaux (2) photovoltaïques ou plus ; dans lequel au moins deux desdites rangées de panneaux (2) photovoltaïques sont placées suivant la direction de l’axe (3) principal et sur les côtés opposés de celui-ci ; et dans lequel les panneaux (2) photovoltaïques sont reliés électriquement en série, en formant des lignes (4a, 4b, 4c, 4d) de raccordement. De manière avantageuse, dans le suiveur (1), les panneaux photovoltaïques (2) sont regroupés sur au moins quatre lignes (4a, 4b, 4c, 4d) de raccordement, les panneaux (2) de chacune desdites lignes (4a, 4b, 4c, 4d) étant placés à la même hauteur par rapport à l'axe principal (3). Fig. 3Solar tracker The invention relates to a solar tracker (1) which comprises: a main axis (3) supported by a plurality of supports (6); two rows of photovoltaic panels (2) or more; wherein at least two of said rows of photovoltaic panels (2) are placed in the direction of the main axis (3) and on opposite sides thereof; and in which the photovoltaic panels (2) are electrically connected in series, forming connection lines (4a, 4b, 4c, 4d). Advantageously, in the tracker (1), the photovoltaic panels (2) are grouped together on at least four connecting lines (4a, 4b, 4c, 4d), the panels (2) of each of said lines (4a, 4b, 4c, 4d) being placed at the same height relative to the main axis (3). Fig. 3
Description
DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION
La présente invention concerne les technologies de production d’énergie solaire. Plus particulièrement, l'invention concerne une installation de production d'énergie photovoltaïque, de type suiveur solaire avec un axe de torsion principal, conçue pour orienter un groupe de panneaux solaires photovoltaïques vers le soleil.
CONTEXTE DE L’INVENTION The present invention relates to solar energy production technologies. More particularly, the invention relates to a photovoltaic energy production installation, of the solar tracker type with a main torsion axis, designed to orient a group of photovoltaic solar panels towards the sun.
BACKGROUND OF THE INVENTION
Au cours de ces dernières décennies, la conception et l'amélioration des sources d'énergie renouvelables ont pris une grande importance, notamment en matière de politiques de développement durable. Parmi lesdites sources, l'énergie solaire photovoltaïque constitue une alternative efficace et économique pour la production d'énergie électrique d'origine renouvelable, obtenue directement à partir du rayonnement solaire par des dispositifs semi-conducteurs, communément appelés « cellules » ou « cellules photovoltaïques ». Lesdites cellules sont des mécanismes ou des dispositifs électriques conçus pour transformer l'énergie lumineuse en énergie électrique. Ainsi, lesdites cellules ou cellules photovoltaïques sont généralement regroupées sous forme de panneaux solaires (également appelés « panneaux photovoltaïques »), en vue de leur installation en tant que sources d'alimentation ou de production, dans des bâtiments ou des installations solaires, entre autres.Over the past decades, the design and improvement of renewable energy sources have assumed great importance, especially in terms of sustainable development policies. Among said sources, photovoltaic solar energy constitutes an efficient and economical alternative for the production of electrical energy of renewable origin, obtained directly from solar radiation by semiconductor devices, commonly called "cells" or "photovoltaic cells. ". Said cells are electrical mechanisms or devices designed to transform light energy into electrical energy. Thus, said cells or photovoltaic cells are generally grouped together in the form of solar panels (also called “photovoltaic panels”), with a view to their installation as power or production sources, in buildings or solar installations, among others. .
Dans les centrales solaires photovoltaïques, il est courant d'utiliser des suiveurs (ou, en anglais, des « trackers »), composés par des structures de panneaux photovoltaïques placés sur le terrain, et qui peuvent être orientés par rapport à la position du soleil. De cette manière, il est possible de maintenir le plan desdits panneaux perpendiculaire au soleil (ou le plus perpendiculaire possible), ce qui permet d’améliorer les performances desdits panneaux et, ainsi, de la centrale solaire dans son ensemble. Parmi les configurations possibles des panneaux photovoltaïques d'un suiveur solaire, on peut citer les structures mono-axe, avec lesquelles les panneaux sont disposés sur un axe de rotation (ou axe de torsion). Ledit axe est relié à un moteur, par des moyens programmables, étant configuré pour pivoter sur un arc d’angle de sorte que la position des panneaux change tout au long de la journée, afin d'utiliser plus efficacement la ressource solaire.In photovoltaic solar power plants, it is common to use trackers (or, in English, "trackers"), made up of structures of photovoltaic panels placed on the ground, and which can be oriented in relation to the position of the sun. . In this way, it is possible to keep the plane of said panels perpendicular to the sun (or as perpendicular as possible), which improves the performance of said panels and, thus, of the solar power plant as a whole. Among the possible configurations of the photovoltaic panels of a solar tracker, mention may be made of single-axis structures, with which the panels are arranged on an axis of rotation (or torsion axis). Said axis is connected to a motor, by programmable means, being configured to pivot on an angled arc so that the position of the panels changes throughout the day, in order to use the solar resource more efficiently.
En règle générale, la disposition des panneaux photovoltaïques sur un suiveur solaire mono-axe présente une forme rectangulaire le long de l'axe principal de celui-ci. En outre, selon l'orientation verticale ou horizontale de chacun desdits panneaux par rapport audit axe principal, le suiveur solaire est désigné respectivement comme étant de type « V » ou « H ». Cette nomenclature est généralement associée au nombre de panneaux de chaque côté de l'axe, par tranche sur le suiveur. Ainsi, par exemple, il existe des suiveurs photovoltaïques de type 1V, 2V, 2H, 3H, 4H, etc. Dans ce domaine, la présente invention concerne de préférence des suiveurs de type 2V.Typically, the arrangement of photovoltaic panels on a single-axis solar tracker has a rectangular shape along the main axis thereof. In addition, depending on the vertical or horizontal orientation of each of said panels with respect to said main axis, the solar tracker is designated respectively as being of type “V” or “H”. This nomenclature is generally associated with the number of panels on each side of the axis, per slice on the tracker. So, for example, there are photovoltaic trackers of type 1V, 2V, 2H, 3H, 4H, etc. In this field, the present invention preferably relates to 2V type trackers.
Outre l'orientation des panneaux par rapport au soleil, d'autres facteurs influencent le rendement énergétique des suiveurs photovoltaïques, comme l'architecture de raccordement électrique entre les panneaux. Ce facteur est particulièrement déterminant pour les suiveurs de grande taille, configurés avec plusieurs rangées de plus de vingt panneaux par suiveur, et d’axes de plusieurs dizaines de mètres de long. Dans ce contexte, ladite architecture détermine le nombre de panneaux reliés en série au sein de chaque suiveur, ce qui configure un ou plusieurs groupes de ces panneaux, appelés « lignes » (ou, plus généralement, « strings » en anglais). Ainsi, en fonction de son type (1V, 2V, 2H, etc.), un suiveur peut être configuré avec une ou plusieurs lignes de panneaux reliés en série, chaque ligne étant reliée, par la suite, en parallèle au sein du réseau de raccordement du suiveur et/ou de la centrale solaire elle-même, jusqu'à arriver à un ou plusieurs convertisseur(s) chargé(s) de transformer l'énergie à courant continu qui provient des panneaux photovoltaïques en courant alternatif.In addition to the orientation of the panels in relation to the sun, other factors influence the energy efficiency of photovoltaic trackers, such as the architecture of the electrical connection between the panels. This factor is particularly critical for large trackers, configured with multiple rows of more than twenty panels per tracker, and axes several tens of meters long. In this context, said architecture determines the number of panels connected in series within each tracker, which configures one or more groups of these panels, called “lines” (or, more generally, “strings” in English). Thus, depending on its type (1V, 2V, 2H, etc.), a follower can be configured with one or more lines of panels connected in series, each line being connected, subsequently, in parallel within the network of connection of the tracker and / or the solar power plant itself, until one or more converter (s) responsible for transforming the direct current energy which comes from the photovoltaic panels into alternating current.
Comme cela a déjà été indiqué, le choix spécifique des lignes au sein d’un suiveur peut avoir des répercussions importantes sur leur efficacité de génération, mais également sur leurs coûts d'installation, d'entretien ou de réparation. Il est par conséquent nécessaire, dans le présent contexte technique, de trouver des architectures de raccordement de panneaux, grâce à des configurations de lignes ou strings dans des suiveurs photovoltaïques, qui améliorent les architectures connues dans l'état de l’art.As already indicated, the specific choice of lines within a tracker can have a significant impact on their generation efficiency, but also on their installation, maintenance or repair costs. It is therefore necessary, in the present technical context, to find architectures for connecting panels, thanks to configurations of lines or strings in photovoltaic trackers, which improve the architectures known in the state of the art.
La présente invention prévoit une solution audit besoin, pour les suiveurs photovoltaïques de type 2V, quoique son approche est également applicable à d'autres configurations de suiveurs, équipées de deux rangées de panneaux photovoltaïques ou plus.
The present invention provides a solution to said need, for 2V type photovoltaic trackers, although its approach is also applicable to other tracker configurations, equipped with two or more rows of photovoltaic panels.
DESCRIPTION DE L’INVENTIONDESCRIPTION OF THE INVENTION
À la lueur des problèmes de l'état de la technique exposés dans la section précédente, un objet de la présente invention concerne principalement un suiveur solaire comprenant :
- un axe principal soutenu par une pluralité de supports ;
- deux rangées ou plus de panneaux photovoltaïques;
dans lequel au moins deux desdites rangées de panneaux photovoltaïques sont disposées dans la direction de l'axe principal et sur des côtés opposés de celui-ci ; et
dans lequel les panneaux photovoltaïques sont reliés électriquement en série, en formant des lignes de raccordement.In the light of the problems of the state of the art exposed in the previous section, an object of the present invention relates mainly to a solar tracker comprising:
- a main axis supported by a plurality of supports;
- two or more rows of photovoltaic panels;
wherein at least two of said rows of photovoltaic panels are disposed in the direction of the main axis and on opposite sides thereof; and
in which the photovoltaic panels are electrically connected in series, forming connection lines.
Avantageusement, dans le suiveur solaire de la présente invention, les panneaux photovoltaïques sont regroupés sur au moins quatre lignes de raccordement, les panneaux de chacune desdites lignes étant placés à la même hauteur par rapport à l'axe principal.Advantageously, in the solar tracker of the present invention, the photovoltaic panels are grouped together on at least four connection lines, the panels of each of said lines being placed at the same height relative to the main axis.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, deux des lignes de raccordement se trouvent avec leurs panneaux placés à la même hauteur par rapport à l'axe principal.In a preferred embodiment of the invention, two of the connecting lines are found with their panels placed at the same height with respect to the main axis.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les deux autres lignes de raccordement se trouvent avec leurs panneaux placés à la même hauteur par rapport à l'axe principal.In another preferred embodiment of the invention, the other two connecting lines are found with their panels placed at the same height with respect to the main axis.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les lignes de raccordement placées à la même hauteur sont reliées entre elles, par des câbles.In another preferred embodiment of the invention, the connecting lines placed at the same height are interconnected by cables.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les panneaux forment une structure de type 2V. En variante, dans d’autres modes de réalisation préférés de l'invention, les panneaux forment une structure de type 2H, 3H ou 4H.In another preferred embodiment of the invention, the panels form a 2V type structure. Alternatively, in other preferred embodiments of the invention, the panels form a 2H, 3H or 4H type structure.
Un autre objet de l'invention est une centrale solaire qui comprend deux suiveurs ou plus selon n’importe lequel des modes de réalisation décrits dans le présent document.Another object of the invention is a solar power plant which comprises two or more trackers according to any of the embodiments described in this document.
Dans un mode de réalisation préféré de la centrale solaire de l'invention, deux des lignes de raccordement de deux suiveurs de ladite centrale sont reliées par des câbles, de sorte que lesdites lignes se retrouvent avec leurs panneaux placés à la même hauteur que leurs axes principaux.In a preferred embodiment of the solar plant of the invention, two of the connecting lines of two followers of said plant are connected by cables, so that said lines are found with their panels placed at the same height as their axes. main.
Comme cela a été décrit, les modes de réalisation précédents sont considérés comme une alternative plus efficace que les suiveurs photovoltaïques connus. Dans le cas particulier des suiveurs photovoltaïques de type 2V de l'état de l’art, destinés à être utilisés au sein de centrales solaires, l'architecture de raccordement de leurs panneaux est généralement constituée de trois lignes, comme cela est indiqué sur la
Comme cela est illustré sur la
La configuration illustrée sur la
Grâce à la configuration améliorée proposée par la présente invention, il est possible d’isoler chaque ligne de génération à un même emplacement au sein de la même rangée du suiveur, en veillant à ce que tous les panneaux photovoltaïques de ladite ligne captent le même rayonnement solaire et, par conséquent, de maintenir une production d'énergie optimale, et de réduire les pertes d'énergie dues aux différences de captage du rayonnement provoquées par les différentes hauteurs des panneaux.Thanks to the improved configuration proposed by the present invention, it is possible to isolate each generation line at the same location within the same row of the tracker, ensuring that all the photovoltaic panels of said line capture the same radiation. solar energy and, consequently, to maintain an optimal energy production, and to reduce the energy losses due to the differences in the collection of the radiation caused by the different heights of the panels.
L'architecture des lignes de raccordement proposée par la présente invention permet également de relier plus facilement les suiveurs successifs, en maintenant la position optimale desdites lignes en termes de production, en reliant les rangées situées à la même hauteur sur lesdits suiveurs (par exemple, sur un suiveur de type 2V, en reliant les lignes supérieures de chaque suiveur les unes aux autres, et les lignes inférieures entre elles). Ladite architecture selon l'invention est décrite plus en détail dans la section suivante, sous forme de mode de réalisation préféré. En outre, la configuration des lignes selon les modes de réalisation de l'invention permet de réduire considérablement la longueur totale des câbles utilisés pour le raccordement des panneaux, ce qui implique, par conséquent, une économie importante de matériel et de main-d'œuvre pour l'installation, et une réduction des risques de panne et donc des besoins d'entretien ou de réparation du suiveur.The architecture of the connection lines proposed by the present invention also makes it possible to more easily connect the successive trackers, while maintaining the optimum position of said lines in terms of production, by connecting the rows located at the same height on said trackers (for example, on a 2V type follower, by connecting the upper lines of each follower to each other, and the lower lines to each other). Said architecture according to the invention is described in more detail in the following section, in the form of a preferred embodiment. Furthermore, the configuration of the lines according to the embodiments of the invention makes it possible to considerably reduce the total length of the cables used for the connection of the panels, which consequently implies a significant saving in material and labor. works for the installation, and a reduction in the risk of breakdown and therefore of the maintenance or repair needs of the tracker.
Outre le gain énergétique dû à la configuration avantageuse des lignes de raccordement comme cela est décrit ci-dessus, d'importantes économies peuvent être réalisées en termes de construction des centrales solaires et d’entretien des suiveurs pendant leur durée de vie, étant donné que, grâce à la configuration selon l'invention, l'installation complète a besoin d’un nombre réduit de systèmes de mise en marche et de commande.In addition to the energy saving due to the advantageous configuration of the connection lines as described above, significant savings can be made in terms of the construction of the solar power plants and the maintenance of the trackers during their lifetime, since , thanks to the configuration according to the invention, the complete installation needs a reduced number of start-up and control systems.
Dans le contexte de la présente invention, l'expression « sensiblement » s'entend comme « identique à ou compris dans une fourchette de ±15% ».
DESCRIPTION DES DESSINS In the context of the present invention, the expression “substantially” is understood to mean “identical to or within a range of ± 15%”.
DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Les caractéristiques et avantages décrits ci-dessus seront mieux compris à partir de la description détaillée de l'invention et des exemples illustrés sur les figures jointes, et décrits dans les paragraphes qui suivent.The characteristics and advantages described above will be better understood from the detailed description of the invention and from the examples illustrated in the accompanying figures, and described in the following paragraphs.
Références utilisées sur les dessins:
DESCRIPTION D’UN MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ DE L’INVENTION References used on drawings:
DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
Une description détaillée de l'invention figure ci-après, et fait référence à un mode de réalisation préféré de l'invention, sur la base des figures 2 à 3 du présent document. Ladite description est fournie à titre d'illustration, et non de limitation, de l'invention revendiquée.A detailed description of the invention is given below, and refers to a preferred embodiment of the invention, on the basis of Figures 2 to 3 of this document. Said description is provided by way of illustration, and not limitation, of the claimed invention.
En guise d’alternative aux suiveurs de l'état de l’art, qui reposent sur des architectures de lignes de raccordement telles que celles illustrées sur la
Ainsi, dans l'exemple de la
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, illustré sur la
Grâce à la configuration selon l'invention, il est possible d’isoler chacune des quatre lignes de production (4a, 4b, 4c, 4d) en un seul endroit au sein de la même rangée de suiveur (1), en veillant à ce que tous les panneaux photovoltaïques (2) de chaque ligne (4a, 4b, 4c, 4d) captent le même rayonnement solaire et optimisent ainsi le rendement du suiveur (1). En outre, la configuration selon l’invention réduit les pertes d'énergie dues aux différences de captage du rayonnement, provoquées par les différentes hauteurs auxquelles se trouvent les panneaux (1) sur les suiveurs (1) connus.Thanks to the configuration according to the invention, it is possible to isolate each of the four production lines (4a, 4b, 4c, 4d) in a single place within the same row of follower (1), ensuring that that all the photovoltaic panels (2) of each line (4a, 4b, 4c, 4d) capture the same solar radiation and thus optimize the efficiency of the tracker (1). In addition, the configuration according to the invention reduces energy losses due to differences in radiation pick-up caused by the different heights at which the panels (1) are located on the known trackers (1).
Enfin, bien que les modes de réalisation préférés décrits concernent des suiveurs (1) de type 2V, l'architecture selon l'invention s'applique également à d'autres types d'architectures qui reposent sur au moins une rangée de panneaux (2) de chaque côté de l'axe (3) principal, comme des architectures 2H, 3H, 4H, etc.
Finally, although the preferred embodiments described relate to 2V type trackers (1), the architecture according to the invention also applies to other types of architectures which are based on at least one row of panels (2 ) on each side of the main axis (3), such as 2H, 3H, 4H architectures, etc.
Claims (8)
- un axe (3) principal soutenu par une pluralité de supports (6) ;
- deux rangées ou plus de panneaux photovoltaïques (2);
dans lequel au moins deux desdites rangées de panneaux photovoltaïques (2) sont disposées dans la direction de l'axe principal (3) et sur des côtés opposés de celui-ci ; et
dans lequel les panneaux photovoltaïques (2) sont reliés électriquement en série, en formant des lignes (4a, 4b, 4c, 4d) de raccordement ;
ledit suiveur (1) étant caractérisé en ce que :
- les panneaux photovoltaïques (2) sont regroupés sur au moins quatre lignes (4a, 4b, 4c, 4d) de raccordement, les panneaux (2) de chacune desdites lignes (4a, 4b, 4c, 4d) étant placés à la même hauteur par rapport à l'axe principal (3).Solar tracker (1) which includes:
- a main axis (3) supported by a plurality of supports (6);
- two or more rows of photovoltaic panels (2);
wherein at least two of said rows of photovoltaic panels (2) are disposed in the direction of the main axis (3) and on opposite sides thereof; and
in which the photovoltaic panels (2) are electrically connected in series, forming connection lines (4a, 4b, 4c, 4d);
said follower (1) being characterized in that:
- the photovoltaic panels (2) are grouped together on at least four connection lines (4a, 4b, 4c, 4d), the panels (2) of each of said lines (4a, 4b, 4c, 4d) being placed at the same height relative to the main axis (3).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RX | Complete rejection |
Effective date: 20220711 |