FR3125590A3 - Système et procédé de détection de défauts dans les parois transparentes recouvrant les panneaux et/ou miroirs des installations solaires. - Google Patents
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Abstract
TITRE : Système et procédé de détection de défauts dans les parois transparentes recouvrant les panneaux et/ou miroirs des installations solaires L’invention porte principalement sur un système de détection de défaut (2) dans au moins une paroi transparente (3) d’un dispositif de captation (4) du rayonnement solaire du type panneau solaire ou miroir d’une installation solaire, comprenant un châssis (5) mobile à translation prévu pour se déplacer au-dessus de la paroi transparente (3), des moyens d’émission de lumière (6) prévus pour être orientés en direction de la paroi transparente (3), des moyens de détection (7) des rayons réfléchis (25) par au moins un défaut (2) présent dans l’épaisseur de la paroi transparente (3), lesquels moyens de détection (7) sont prévus pour être orientés en direction de la paroi transparente (3), et des moyens de contrôle et de commande du châssis mobile (5), des moyens d’émission de lumière (6) et des moyens de détection (7), et de traitement des données acquises par les moyens de détection (7). Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1
Description
L'invention s’inscrit dans le secteur de l’industrie solaire.
L’invention concerne plus particulièrement un système et un procédé permettant de détecter les défauts du type fissures dans les parois transparentes de dispositifs de captation du rayonnement solaire du type panneaux solaires ou miroirs des installations solaires.
ART ANTERIEUR ET INCONVENIENTS DE L’ART ANTERIEUR
Les installations solaires comprennent des systèmes optiques conçus pour capter le rayonnement solaire et restituer une partie de l’énergie solaire sous forme électrique ou thermodynamique. On connaît par exemple des installations à base de panneaux photovoltaïques également appelées champs solaire, ou des installations à base de miroirs de Fresnel permettant de concentrer le rayonnement solaire vers un tube d’absorption dans lequel circule généralement un fluide caloporteur.
Quel que soit le type d’installation solaire, elle comprend un nombre important de miroirs ou de panneaux photovoltaïques de manière à maximiser la surface d’exposition aux soleil. Par ailleurs, chaque panneau ou miroir comprend une paroi transparente externe recouvrant les modules photovoltaïques dans le cas du panneau et la surface réfléchissante dans le cas du miroir. L’intégrité structurelle des parois transparentes externes est directement corrélée à la performance et au rendement de l’installation solaire, et toute fissure dans ces parois diminue sensiblement le rendement de l’installation.
Aussi, il est nécessaire de vérifier régulièrement la présence de défauts et en particulier de fissures dans les parois transparentes externes des panneaux photovoltaïques et/ou des miroirs des installations, la détection de fissures impliquant le remplacement de la ou des parois considérées.
Cette vérification est effectuée par simple inspection visuelle par des opérateurs humains. Compte tenu de la grande étendue surfacique que représente les panneaux et/ou miroirs des installations solaires, cette vérification est fastidieuse et ne peut être exhaustive, d’une part car il est difficile pour l’œil humain de détecter toutes ces fissures, et d’autre part parce que l’inspection de l’intégrité des panneaux et/ou miroirs n’est pas toujours réalisable.
OBJECTIF DE L’INVENTION
L’invention a ainsi pour principal objet de proposer un système de détection de défauts dans les panneaux et/ou miroirs d’installations solaires efficace et rapide à mettre en œuvre.
À cet effet, l’invention vise un système de détection de défaut dans au moins une paroi transparente d’un dispositif de captation du rayonnement solaire du type panneau solaire ou miroir d’une installation solaire, comprenant un châssis mobile à translation prévu pour se déplacer au-dessus de la paroi transparente, des moyens d’émission de lumière orientés en direction de la paroi transparente lorsque le châssis se déplace le long de ladite paroi, des moyens de détection des rayons réfléchis par au moins un défaut présent dans l’épaisseur de la paroi transparente, lesquels moyens de détection sont orientés en direction de la paroi transparente lorsque le châssis se déplace le long de ladite paroi, et des moyens de contrôle et de commande du châssis mobile, des moyens d’émission de lumière et des moyens de détection, et de traitement des données acquises par les moyens de détection.
Le système de détection de défauts peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :
- Le système comprend des moyens de localisation dudit système pilotés par les moyens de contrôle et de commande.
- Les moyens d’émission de lumière comprennent une source de lumière diffuse et/ou au moins une source de lumière ponctuelle du type laser.
- Les moyens d’émission de lumière sont solidaires des moyens de détection.
- Le système comprend des moyens de communication sans fil pilotés par les moyens de contrôle et de commande.
- Les moyens de détection comprennent au moins un dispositif à capteur d’images, et en ce que les moyens de traitement sont aptes à analyser les images acquises par ledit dispositif à capteur.
- Le système comprend au moins deux dispositifs à capteurs distants et au moins deux sources lumineuses solidaires des deux dispositifs à capteurs respectifs.
L’invention vise également une installation solaire autosurveillée comprenant au moins une rangée de dispositifs de captation du rayonnement solaire du type panneau solaire ou miroir, chaque dispositif de captation comprenant une paroi transparente externe prévu pour être directement exposée au rayonnement solaire, caractérisée en ce qu’elle comprend un système de détection de défaut dans les parois transparentes des dispositifs de captation considérés, comprenant un châssis mobile à translation configuré pour se déplacer au-dessus des parois transparentes le long de la rangée de dispositifs de captation, des moyens d’émission de lumière orientés en direction des parois transparentes lorsque le châssis se déplace le long de la rangée de dispositifs de captation, des moyens de détection des rayons réfléchis par au moins un défaut présent dans l’épaisseur de la paroi transparente considérée, lesquels moyens de détection sont orientés en direction de ladite paroi transparente lorsque le châssis se déplace le long de la rangée de dispositifs de captation, des moyens de détermination de la position du système de détection le long de la rangée de dispositifs de captation, et des moyens de contrôle et de commande du châssis mobile, des moyens d’émission de lumière et des moyens de détection, et de traitement des données acquises par les moyens de détection.
L’installation solaire autosurveillée peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :
- Le système comprend des moyens de communication sans fil.
- L’angle d’incidence entre les moyens d’émission de lumière et une direction perpendiculaire aux parois transparentes est compris entre 30° et 60°.
- L’angle d’incidence entre les moyens de détection et la direction perpendiculaire aux parois transparentes est compris entre 30° et 60°.
- Les angles d’ouverture dans un plan parallèle à la direction perpendiculaire aux parois transparentes des moyens d’émission de lumière et des moyens de détection sont respectivement supérieur à 70° et supérieur à 80°.
- L’angle d’ouverture des moyens de détection dans un plan parallèle aux parois transparentes est supérieur à 90°.
- Les moyens de détection comprennent deux dispositifs à capteurs d’images distants solidaires du système de détection de défauts et au moins deux sources lumineuses solidaires des deux dispositifs à capteurs respectifs.
- Le système de détection de défauts comprend des moyens de nettoyage de la surface des parois transparentes de la rangée de dispositifs de captation.
L’invention vise également un procédé de détection de défauts dans une paroi transparente d’au moins un dispositif de captation du rayonnement solaire du type panneau solaire ou miroir d’une installation solaire telle que décrite précédemment, lequel procédé comprend les étapes successives de :
- Le châssis du système de détection étant disposé à l’extrémité de la rangée de dispositifs de captation, actionnement par les moyens de contrôle et de commande des moyens d’émission de lumière et des moyens de détection, lesquels moyens de détection sont aptes à acquérir des images de manière périodique ou continue ;
- Actionnement par lesdits moyens de contrôle et de commande de la translation motorisée du châssis le long de la rangée de dispositifs de captation ;
- Dès que les moyens de détection détectent un rayon réfléchi par un défaut dans l’une des parois transparentes, analyse de la ou des images provenant des moyens de détection pour identifier le type de défaut ;
- Concomitamment, détermination de la position du châssis le long de la rangée de dispositifs de captation, et
- Identification du dispositif de captation dont la paroi transparente présente un défaut.
Le procédé de détection peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :
- Le système de détection comprenant des moyens de communication sans fil, caractérisé en ce qu’il comprend une étape supplémentaire de transmission au moins de la donnée d’identification du dispositif de captation comprenant le défaut vers des moyens informatiques distants.
PRESENTATION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées :
Claims (17)
- Système (1) de détection de défaut (2) dans au moins une paroi transparente (3) d’un dispositif de captation (4) du rayonnement solaire du type panneau solaire ou miroir d’une installation solaire, comprenant :
- un châssis (5) mobile à translation prévu pour se déplacer au-dessus de la paroi transparente (3),
- des moyens d’émission de lumière (6) orientés en direction de la paroi transparente (3) lorsque le châssis (5) se déplace le long de ladite paroi (3),
- des moyens de détection (7) des rayons réfléchis (25) par au moins un défaut (2) présent dans l’épaisseur de la paroi transparente (3), lesquels moyens de détection (7) sont orientés en direction de la paroi transparente (3) lorsque le châssis (5) se déplace le long de ladite paroi (3), et
- des moyens de contrôle et de commande du châssis mobile (5), des moyens d’émission de lumière (6) et des moyens de détection (7), et de traitement des données acquises par les moyens de détection (7).
- Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de localisation dudit système (1) pilotés par les moyens de contrôle et de commande.
- Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d’émission de lumière (6) comprennent au moins une source de lumière diffuse (9) et/ou au moins une source de lumière ponctuelle (9) du type laser.
- Système (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d’émission de lumière (6) sont solidaires des moyens de détection (7).
- Système (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de communication sans fil pilotés par les moyens de contrôle et de commande.
- Système (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de détection (7) comprennent au moins un dispositif à capteur d’images (8), et en ce que les moyens de traitement sont aptes à analyser les images acquises par ledit dispositif à capteur (8).
- Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend au moins deux dispositifs à capteurs (8) distants et au moins deux sources lumineuses (9) solidaires des deux dispositifs à capteurs respectifs (8).
- Installation solaire autosurveillée (27) comprenant au moins une rangée de dispositifs de captation (4) du rayonnement solaire du type panneau solaire ou miroir, chaque dispositif de captation (4) comprenant une paroi transparente externe (3) prévu pour être directement exposée au rayonnement solaire, caractérisée en ce qu’elle comprend un système de détection (1) de défaut dans les parois transparentes (3) des dispositifs de captation considérés (4), comprenant un châssis (5) mobile à translation configuré pour se déplacer au-dessus des parois transparentes (3) le long de la rangée de dispositifs de captation (4), des moyens d’émission de lumière (6) orientés en direction des parois transparentes (3) lorsque le châssis (5) se déplace le long de la rangée de dispositifs de captation (4), des moyens de détection (7) des rayons réfléchis (25) par au moins un défaut (2) présent dans l’épaisseur de la paroi transparente considérée (3), lesquels moyens de détection (7) sont orientés en direction de ladite paroi transparente (3) lorsque le châssis (5) se déplace le long de la rangée de dispositifs de captation (4), des moyens de détermination de la position du système de détection (1) le long de la rangée de dispositifs de captation (4), et des moyens de contrôle et de commande du châssis mobile (5), des moyens d’émission de lumière (6) et des moyens de détection (7), et de traitement des données acquises par les moyens de détection.
- Installation (27) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système de détection (1) comprend des moyens de communication sans fil.
- Installation (27) selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que l’angle d’incidence (16) entre les moyens d’émission de lumière (6) et une direction (12) perpendiculaire aux parois transparentes (3) est compris entre 30° et 60°.
- Installation (27) selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que l’angle d’incidence (15) entre les moyens de détection (7) et la direction (12) perpendiculaire aux parois transparentes (3) est compris entre 30° et 60°.
- Installation (27) selon l’une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée en ce que les angles d’ouverture (14) dans un plan parallèle à la direction perpendiculaire (12) aux parois transparentes (3) des moyens d’émission de lumière (6) et des moyens de détection (7) sont respectivement supérieur à 70° et supérieur à 80°.
- Installation (27) selon l’une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisée en ce que l’angle d’ouverture (17) des moyens de détection (7) dans un plan parallèle aux parois transparentes (3) est supérieur à 90°.
- Installation (27) selon l’une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisée en ce que les moyens de détection (7) comprennent deux dispositifs à capteurs d’images distants (8) solidaires du système de détection (1) de défauts (2) et au moins deux sources lumineuses (9) solidaires des deux dispositifs à capteurs respectifs (8).
- Installation (27) selon l’une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que le système de détection (1) de défauts (2) comprend des moyens de nettoyage de la surface des parois transparentes (3) de la rangée de dispositifs de captation (4).
- Procédé de détection de défauts (2) dans une paroi transparente (3) d’au moins un dispositif de captation (4) du rayonnement solaire du type panneau solaire ou miroir d’une installation solaire (27) selon l’une quelconque des revendications 8 à 15, lequel procédé comprend les étapes successives de :
- Le châssis (5) du système de détection (1) étant disposé à l’extrémité de la rangée de dispositifs de captation (4), actionnement par les moyens de contrôle et de commande des moyens d’émission de lumière (6) et des moyens de détection (7), lesquels moyens de détection (7) sont aptes à acquérir des images de manière périodique ou continue ;
- Actionnement par lesdits moyens de contrôle et de commande de la translation motorisée du châssis (5) le long de la rangée de dispositifs de captation (4) ;
- Dès que les moyens de détection (7) détectent un rayon réfléchi (25) par un défaut (2) dans l’une des parois transparentes (3), analyse de la ou des images provenant des moyens de détection (7) pour identifier le type de défaut (2) ;
- Concomitamment, détermination de la position du châssis (5) le long de la rangée de dispositifs de captation (4), et
- Identification du dispositif de captation (4) dont la paroi transparente (3) présente un défaut (2).
- Procédé selon la revendication précédente, le système de détection (1) comprenant des moyens de communication sans fil, caractérisé en ce qu’il comprend une étape supplémentaire de transmission au moins de la donnée d’identification du dispositif de captation (4) comprenant le défaut (2) vers des moyens informatiques distants.
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