WO2011144835A2 - Dispositif de production d'energie electrique photovoltaique tubulaire - Google Patents

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WO2011144835A2
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Patrick Therond
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Patrick Therond
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to the field of electricity generation, and more particularly to devices implementing photovoltaic modules. PRIOR STATE OF THE TECHNIQUE
  • the object of the present invention is to overcome the abovementioned disadvantages by means of a novel photo voltaic device consisting of at least one generally aerodynamic support, in particular a semi-cylindrical support and at least one photovoltaic module, said support being suspended above a surface by a supporting structure, without occupying the same surface, and said at least one photovoltaic module being arranged in the diametral plane of the semi-cylindrical support, and whose active face is arranged facing the incident solar radiation.
  • said at least one support has a closed cylindrical envelope, whose part perpendicular to the active surface of the module is transparent to incident solar radiation.
  • said carrier structure consists of cables oriented perpendicularly to the main direction of the cylindrical supports (in this case one of the generatrices of said cylinders), said cables being positioned in the vicinity of the ends of said supports. cylindrical.
  • first cables may be lined with cables passing through said cylindrical supports by extending inside said cylindrical envelope but under the photovoltaic modules.
  • second cables are oriented substantially perpendicular to said first cables.
  • This mesh of cables makes it possible to lengthen the span between the beams or columns supporting said first cables, and can notably be used when the topology of the terrain imposes the spacing of said beams or columns.
  • the photovoltaic device according to the invention can be suspended in a simple manner over any surface, without encumbering or alienating it.
  • the carrier structure consisting of cables makes it possible to suspend the device of the invention, of reduced weight because of the structure itself, while having the possibility of moving away as much as possible from the cable mounts anchored to the ground some of other or even to fix said cables on a neighboring wall of the surface above which it is desired to install said photovoltaic device.
  • said supports of generally cylindrical shape comprise stiffeners in their lower part in order to increase their inertia to bending. In doing so, the device becomes more resistant to deformation and thus has improved stability.
  • said support of generally cylindrical shape is able to pivot about its axis of revolution by means of a rotation member, in order to orient the plane of the photovoltaic module (s) substantially perpendicular to the direction incident solar radiation as a function of the sun's course.
  • the support rotates concomitantly with the path of the sun, so that the photovoltaic module or modules have their active surface constantly perpendicular to the solar rays, a particularly lateral part of the upper semi-cylindrical zone of the support can not be transparent to said radiation.
  • an optical radiation concentration member for example of the lens type, optimizing the productivity of said modules.
  • the support is advantageously provided with a cooling system or removal of the calories generated by the photovoltaic modules.
  • This system is for example constituted by through holes formed in the lower part of the cylindrical support, but it may also consist of an active member, such as for example a fan located at one end of the support.
  • this calorific evacuation system may consist of an element positioned under the module or modules within the support, and containing a phase change material, paraffin wax type or receiving a circulating liquid and cooled by a external body to the support.
  • the integrated photovoltaic module within the device according to the invention is of simple and light design, reduced width and increased length compared to standard modules. In this way, the device according to the invention is lightweight and thus responds in a more satisfactory manner, unlike conventional devices, load constraints of certain surfaces.
  • conventional photovoltaic modules which are in the form of panels, weigh between 10 and 20 kilograms per square meter.
  • This weight is partly due to the glass covering the active surface of the module and positioned facing the incident solar radiation.
  • This glass has a dual role: to protect the photovoltaic surface from external shocks such as hail and also, especially in the case of panels based on wafers, stiffen the assembly so that the wafers do not break.
  • the only protective glass can be more than half the weight of the whole.
  • the upper face of the photovoltaic module may consist of a thin or ultra-thin glass or of another transparent material.
  • the photovoltaic module is protected from external shocks such as hail by the upper cylindrical envelope and the plate on which the module rests provides it with the necessary rigidity in the case of wafer-based modules. The module therefore no longer mechanically needs a thick glass.
  • the weight of the photovoltaic module is significantly reduced, and makes it possible to respond satisfactorily to the load constraints of the photovoltaic device according to the invention.
  • the photovoltaic device according to the invention comprises conductive elements for transporting the electricity produced by said photovoltaic device.
  • Figure 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the photovoltaic device according to the invention.
  • Figure 2 is a schematic perspective view of a generally cylindrical support that includes the photovoltaic device according to the invention, said support comprising a plurality of photovoltaic modules.
  • Figure 3 is a schematic perspective view inwardly of a second embodiment of a generally cylindrical support that comprises the photovoltaic device according to the invention, in particular comprising a plurality of stiffeners.
  • Figure 4 is also a schematic perspective view of an enlargement of the photovoltaic device according to the invention, particularly at the intersection between the cables and the cylindrical supports.
  • Figure 5 is a schematic representation in section of a support of the device according to the invention.
  • Figure 6 is a schematic view tending to illustrate a particular embodiment of the member ensuring the rotation of the supports as a function of the race of the sun.
  • the photovoltaic device (1) comprises a plurality of supports (2) of generally cylindrical shape, oriented parallel to each other, and spaced apart from each other in a regular pitch.
  • the supports are mounted on a supporting structure (3).
  • the carrier structure comprises, in the example described, four legs (5) connected in pairs by carrying cables (6).
  • the cables (6) are fixed in the vicinity of the upper end of the feet (5) and are also connected to the ends of the cylindrical supports (2), for example by means of a specific connecting piece constituted, cable side of two half hulls enclosing the cable and perpendicular to an axis joining the end of the cylinder and fixed thereto.
  • cylindrical supports (2) The nature of the cylindrical supports (2) is such that they have a sufficient rigidity to, on the one hand, receive the photovoltaic modules, and on the other hand, withstand external stresses, and in particular wind.
  • the parallel supports are positioned in the same horizontal plane, and because of the arrow which are necessarily assigned to the cables (6) due to the weight of the supports, the latter are not resumed directly on said cables (6), but on an upper cable (7) taken on the carrier cable (6) according to the principle of an inverted catenary.
  • the connection between the two cables (6) and (7) is made by means of rigid elements (8), the length of which is adapted to their respective positioning.
  • the supports (2) comprise a cylindrical envelope (4) consisting of two parts:
  • the basic structure consists of a T-shaped rigid plate (11), the horizontal bar (12) of which, positioned at the diameter of the support, provides the support function of one or more photovoltaic modules. (10). It therefore has a length corresponding, with the game, to the width of one, even two modules.
  • the foot (13) of the T-shaped plate has a length substantially equal to the radius of the support.
  • the upper part (4a) of the cylindrical envelope is attached to the upper bar of the T by any means, and in particular within extensions or fins (14) which is provided with each end of the upper bar of the T .
  • the lower part (4b) of the cylindrical envelope is in turn brought on the one hand, at said ends of the upper bar of the T, and on the other hand, at the end of the foot of the T, also provided with an extension or fin (15).
  • This T-shaped part is advantageously made of a material with a high thermal conductivity and is provided, as indicated above, with fins (14, 15) at each end, offset outside the cylindrical shape of the envelope while marrying this form so as to dissipate as much as possible the heat emitted by the photovoltaic modules (10) outside the cylindrical envelope.
  • the fins (14, 15) act as a radiator to allow the evacuation of the heat generated by the photovoltaic modules.
  • Said modules (10) are advantageously arranged along the entire length of the support (2), their active face being oriented opposite the first transparent upper part (4a) of said support (2).
  • the support (2) may further comprise one or more stiffeners (9), in the form of plates, oriented radially between the plate (11) constituted by the upper bar of the T, and the inner face of said second part lower (4b). These stiffeners advantageously extend along the entire length of the support (2). They are intended to increase the inertia in the bending of the support.
  • each of the supports (2) comprises a rotational member (16) intended to impart a rotational movement to the entire support (2) and consequently to the plurality of photovoltaic modules (10) which it is intended to to support, to thus allow said modules to follow the course of the sun and thereby increase the production of electricity. This rotational movement is performed around the axis of revolution of the support (2).
  • FIG. 6 shows an embodiment of such a rotating member.
  • Each of the supports is provided with a rotary shaft (17), collinear with the fixing pin, then mounted on a bearing to allow said rotation relative to the carrying cables (6).
  • a rigid rod (18) is secured at the end of this rotary axis.
  • the free end of each of the rods (18) is secured to a traction cable (19), coming to wind around a drum (20), rotated by an electric motor, advantageously controlled automatically by a programmable logic controller ( 21), especially according to the ephemeris.
  • the other end of said traction cable (19) is secured by means of a spring (22) to a fixed part, advantageously secured to one of the pillars (5) or to a structure attached to one of said pillars (5).
  • said cylindrical supports (2) are crossed, in their direction of extension and substantially along their axis of revolution, by another cable, ensuring their attachment to the carrier cables (6).
  • the supports (2) can be connected to each other, collinearly by this through cable, before being taken up by a carrier cable (6). This allows for longer spans.
  • the invention thus proposes a photovoltaic device having many advantages over the homologues of the prior art. In particular, it provides a photovoltaic surface whose final shape provides a dynamically stable surface to the windy.
  • the device according to the invention also allows to be suspended above any surface without cluttering it to leave it free for other activities, including agricultural, said device does not obscure the surface of right of way for solar radiation.
  • the intrinsic aerodynamic stability of the supports in cylindrical form gives them the ability to rotate the latter, and thus to achieve a simple solar tracker, economic and reliable, to increase the power generation of about 20% in comparison with the devices known to date.
  • the supports are sufficiently relative to each other, typically a distance at least equal to twice the diameter of said supports.
  • the corollary of this spacing is that the shading carried on the ground by the device of the invention is limited to between 25 and 50% of the covered area which allows, in the case of agricultural soil, to continue to grow without embarrassment and even for some crops, more productively.

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Abstract

Ce dispositif de production d'énergie électrique d'origine photovoltaïque (1) est constitué d'au moins un support (2) de forme générale semi cylindrique et d'au moins un module photovoltaïque (10), suspendu au dessus d'une surface par une structure porteuse (3), sans occuper cette même surface. Ledit au moins un module photovoltaïque (10) est agencé dans le plan diamétral du support (2), la face active dudit module étant orientée en regard du rayonnement solaire incident.

Description

DISPOSITIF DE PRODUCTION D'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE PHOTOVOLTAÏQUE
TUBULAIRE
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention se rapporte au domaine de la production d'électricité, et plus particulièrement aux dispositifs mettant en œuvre des modules photovoltaïques. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE
Les dispositifs photovoltaïques conventionnels sont de nos jours généralement installés sur des toitures. Cependant, il se développe également des « champs » de production d'énergie électrique, dans lesquels les panneaux ou modules photovoltaïques sont montés sur des châssis tubulaires ancrés au sol. Ce type d'installation au sol occupe une emprise foncière importante, et interdit ainsi l'exploitation du sol, pour l'agriculture ou tout autre usage. L'emprise foncière est ainsi uniquement dédiée à la production d'énergie d'origine photovoltaïque. En outre, un grand nombre d'étendues d'eau comme les canaux, les gravières inondées, les bacs de rétention, etc. ne sont pas utilisables pour une installation photovoltaïque. De même un sol topographiquement trop compliqué ou géologiquement trop dur, ou bien non stabilisé ou supportant une certaine charge limite ne peut pas non plus être équipé. Les contraintes d'installation sont donc nombreuses et restreignent les possibilités d'installations des dispositifs photovoltaïques à des emprises foncières très limitées.
Le besoin existe donc d'un système permettant tout à la fois de produire de l'énergie électrique à base de modules photovoltaïques sans pour autant aliéner une emprise foncière, de quelque nature qu'elle soit. EXPOSE DE L'INVENTION
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités au moyen d'un nouveau dispositif photo voltaïque constitué d'au moins un support de forme générale aérodynamique, notamment semi cylindrique et d'au moins un module photovoltaïque, ledit support étant suspendu au dessus d'une surface par une structure porteuse, sans occuper cette même surface, et ledit au moins un module photovoltaïque étant agencé dans le plan diamétral du support semi cylindrique, et dont la face active est disposée en regard du rayonnement solaire incident.
De cette manière, on obtient un dispositif photovoltaïque suspendu au dessus d'une surface, ce qui permet de ne pas encombrer ladite surface et d'utiliser cette dernière pour une autre activité telle que l'agriculture par exemple. En outre, la forme semi cylindrique, voire cylindrique lorsque le support, comme indiqué ci- après est constitué d'un cylindre entier, fait non seulement fonction de support, mais également de carénage autour du ou des modules photovoltaïques, évitant à celui-ci de présenter une surface plane susceptible de constituer une prise au vent, et donc corollairement de risquer de voir l'ensemble se mettre en « drapeau ».
Avantageusement, et en droite ligne avec ce qui précède, selon le dispositif de l'invention, ledit au moins un support présente une enveloppe cylindrique fermée, dont la partie perpendiculaire à la surface active du module est transparente au rayonnement solaire incident.
De cette manière, avec un choix approprié du ou des matériaux constitutifs du support, on dispose d'une résistance mécanique et d'une rigidité suffisante pour s'opposer aux contraintes extérieures, et notamment au vent. En effet, les forces appliquées par le vent sur une forme cylindrique et plus particulièrement appliquées perpendiculairement à son axe de révolution, sont les mêmes quelle que soit sa direction. Avantageusement, dans le dispositif photovoltaïque selon l'invention ladite structure porteuse est constituée de câbles orientés perpendiculairement à la direction principale des supports cylindriques (en l'espèce l'une des génératrices desdits cylindres), lesdits câbles étant positionnés au voisinage des extrémités desdits supports cylindriques.
En outre, ces câbles, ci-après dénommés premiers câbles, peuvent être doublés de câbles traversant lesdits supports cylindriques en s'étendant à l'intérieur de ladite enveloppe cylindrique mais sous les modules photovoltaïques. Ces câbles, qualifiés de seconds câbles, sont donc orientés sensiblement perpendiculairement par rapport auxdits premiers câbles.
Ce maillage de câbles permet d'allonger la portée entre les poutres ou poteaux soutenant lesdits premiers câbles, et peut notamment être utilisé lorsque la topologie du terrain impose l'écartement desdites poutres ou poteaux.
De cette manière, le dispositif photovoltaïque selon l'invention peut être suspendu de manière simple au dessus d'une surface quelconque, sans pour autant encombrer ou aliéner celle-ci. En effet, la structure porteuse constituée de câbles permet de suspendre le dispositif de l'invention, de poids réduit en raison même de sa structure, tout en disposant de la possibilité d'éloigner au maximum les supports de câbles ancrés au sol les uns des autres ou bien même de fixer lesdits câbles sur une paroi avoisinante de la surface au dessus de laquelle on souhaite installer ledit dispositif photovoltaïque.
Avantageusement, dans le dispositif photovoltaïque selon l'invention lesdits supports de forme générale cylindrique comprennent des raidisseurs dans leur partie inférieure afin d'augmenter leur inertie à la flexion. Ce faisant, le dispositif devient plus résistant à la déformation et présente ainsi une stabilité améliorée. Avantageusement, selon l'invention, ledit support de forme générale cylindrique est apte à pivoter autour de son axe de révolution par l'intermédiaire d'un organe de rotation, afin d'orienter le plan du ou des modules photovoltaïques sensiblement perpendiculairement à la direction du rayonnement solaire incident en fonction de la course du soleil.
De cette manière, le rendement de production d'électricité est amélioré par rapport aux dispositifs photovoltaïques conventionnels et permet d'obtenir une production maximale d'électricité tout au long de la journée.
En outre, dans la mesure où le support pivote de manière concomitante avec la course du soleil, de sorte que le ou les modules photovoltaïques présentent leur surface active constamment perpendiculairement aux rayons solaires, une partie notamment latérale de la zone semi cylindrique supérieur du support peut ne pas être transparente audit rayonnement. De plus, il est possible de munir la zone de la partie supérieure directement en regard des modules d'un organe optique de concentration du rayonnement, par exemple de type lentille, optimisant la productivité desdits modules. Toujours dans le même objectif d'augmenter la productivité du dispositif de l'invention, le support est avantageusement muni d'un système de refroidissement ou d'évacuation des calories générées par les modules photovoltaïques. Ce système est par exemple constitué par des orifices traversants ménagés au sein de la partie inférieure du support cylindrique, mais il peut également être constitué d'un organe actif, tel que par exemple un ventilateur situé à l'une des extrémités du support.
En outre, ce système d'évacuation des calories peut être constitué d'un élément positionné sous le ou les modules au sein du support, et contenant un matériau à changement de phase, type cire de paraffine ou recevant un liquide circulant et refroidi par un organe externe au support. De préférence, le module photovoltaïque intégré au sein du dispositif selon l'invention est de conception simple et légère, de largeur réduite et de longueur augmentée par rapport aux modules standards. De cette manière, le dispositif selon l'invention est léger et répond ainsi d'une façon plus satisfaisante, contrairement aux dispositifs conventionnels, aux contraintes de charges de certaines surfaces.
En effet, typiquement, les modules photovoltaïques conventionnels, qui se présentent sous la forme de panneaux, pèsent entre 10 et 20 kilogrammes au mètre carré. Ce poids est en partie dû au verre recouvrant la surface active du module et positionnée en regard du rayonnement solaire incident. Ce verre a un double rôle : protéger la surface photovoltaïque des chocs externes comme la grêle et également, en particulier dans le cas de panneaux à base de wafers, rigidifïer l'ensemble pour que les wafers ne se brisent pas. Le seul verre de protection peut représenter plus de la moitié du poids de l'ensemble.
Ainsi selon l'invention, la face supérieure du module photovoltaïque peut être constituée d'un verre mince ou ultra mince ou d'une autre matière transparente. En effet, le module photovoltaïque est protégé des chocs externes comme la grêle par l'enveloppe cylindrique supérieure et le plateau sur lequel repose le module offre à celui-ci la rigidité nécessaire dans le cas de modules à base de wafer. Le module n'a donc mécaniquement plus besoin d'un verre épais.
De cette manière, le poids du module photovoltaïque est signifïcativement réduit, et permet de répondre de manière satisfaisante aux contraintes de charges du dispositif photovoltaïque selon l'invention.
De préférence, le dispositif photovoltaïque selon l'invention comprend des éléments conducteurs permettant de transporter l'électricité produite par ledit dispositif photovoltaïque. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle ci apparaîtront en référence aux dessins schématiques annexés, représentant, à titre d'exemple illustratif et non limitatif, une forme de réalisation préférée du dispositif photovoltaïque qu'elle concerne.
La figure 1 est une vue schématique en perspective représentant une forme de réalisation du dispositif photovoltaïque selon l'invention.
La figure 2 est une vue schématique en perspective d'un support de forme générale cylindrique que comprend le dispositif photovoltaïque selon l'invention, ledit support comprenant une pluralité de modules photovoltaïques.
La figure 3 est une vue schématique en perspective en direction de l'intérieur d'un second mode de réalisation d'un support de forme générale cylindrique que comprend le dispositif photovoltaïque selon l'invention, notamment comprenant une pluralité de raidisseurs.
La figure 4 est également une vue schématique en perspective d'un agrandissement du dispositif photovoltaïque selon l'invention, notamment au niveau de l'intersection entre les câbles et les supports cylindriques.
La figure 5 est une représentation schématique en section d'un support du dispositif conforme à l'invention.
La figure 6 est une vue schématique tendant à illustrer un mode particulier de réalisation de l'organe assurant la rotation des supports en fonctions de la course du soleil.
MODE DE RÉALISATION DE L'INVENTION
Comme indiqué et en référence à la figure 1 le dispositif photovoltaïque (1) selon l'invention comprend une pluralité de supports (2) de forme générale cylindrique, orientés parallèlement les uns aux autres, et espacés les uns des autres selon un pas régulier. Les supports sont montés sur une structure porteuse (3). La structure porteuse comprend, dans l'exemple décrit, quatre pieds (5) reliés deux à deux par des câbles porteurs (6). Les câbles (6) sont fixés au voisinage de l'extrémité supérieure des pieds (5) et sont également reliés aux extrémités des supports cylindriques (2), par exemple au moyen d'une pièce de liaison spécifique constituée, coté câble de deux demi coques enserrant le câble et perpendiculairement à un axe rejoignant l'extrémité du cylindre et fixé à celui-ci.
La nature des supports cylindriques (2) est telle qu'ils disposent d'une rigidité suffisante pour, d'une part, recevoir les modules photovoltaïques, et d'autre part, résister aux contraintes extérieures, et notamment au vent.
Selon une autre variante de l'invention, pour que les supports parallèles soient positionnés selon un même plan horizontal, et en raison de la flèche dont sont nécessairement affectés les câbles (6) en raison du poids des supports, ces derniers ne sont pas repris directement sur lesdits câbles (6), mais sur un câble supérieur (7) repris sur le câble porteur (6) selon le principe d'une caténaire inversée. Dans ce cas, la liaison entre les deux câbles (6) et (7) est réalisée au moyen d'éléments rigides (8), dont la longueur est adaptée à leur positionnement respectif.
En référence aux figures 2 et 3, les supports (2) comprennent une enveloppe cylindrique (4) constituée de deux parties :
- une première partie supérieure (4a) transparente au rayonnement solaire incident ;
- et une seconde partie inférieure (4b).
On a décrit en relation avec la figure 5 une vue en section dudit support. Ainsi, la structure de base est constituée d'une plaque rigide en forme de T (11), dont la barre horizontale (12), positionnée au niveau du diamètre du support, assure la fonction de support d'un ou de plusieurs modules photovoltaïques (10). Elle présente donc une longueur correspondant, au jeu près, à la largeur d'un, voire de deux modules. Le pied (13) de la plaque en forme de T présente une longueur sensiblement égale au rayon du support.
La partie supérieure (4a) de l'enveloppe cylindrique est rapportée sur la barre supérieure du T par tout moyen, et notamment à l'intérieur de prolongements ou d'ailettes (14) dont est munie chacune des extrémités de la barre supérieure du T.
La partie inférieure (4b) de l'enveloppe cylindrique est quant à elle rapportée d'une part, au niveau desdites extrémités de la barre supérieure du T, et d'autre part, au niveau de l'extrémité du pied du T, également munie d'une extension ou d'une ailette (15).
Cette partie en forme de T est avantageusement réalisée en un matériau à forte conductivité thermique et est munie, comme indiqué ci-dessus, d'ailettes (14, 15) à chaque extrémité, déportées à l'extérieur de la forme cylindrique de l'enveloppe tout en épousant cette forme de manière à dissiper au maximum la chaleur émise par les modules photovoltaïques (10) à l'extérieur de l'enveloppe cylindrique. En d'autres termes, les ailettes (14, 15) font fonction de radiateur pour permettre l'évacuation de la chaleur générée par les modules photovoltaïques.
Lesdits modules (10) sont avantageusement agencés selon toute la longueur du support (2), leur face active étant orientée en regard de la première partie supérieure transparente (4a) dudit support (2).
Le support (2) peut en outre comprendre un ou plusieurs raidisseurs (9), se présentant sous la forme de plaques, orientés radialement entre le plateau (11), constitué par la barre supérieure du T, et la face interne de ladite seconde partie inférieure (4b). Ces raidisseurs s'étendent avantageusement selon toute la longueur du support (2). Ils ont vocation à augmenter l'inertie à la flexion du support. Avantageusement, chacun des supports (2) comprend un organe de rotation (16), destiné à conférer un mouvement de rotation à l'ensemble du support (2) et par conséquent à la pluralité de modules photovoltaïques (10) qu'il est destiné à supporter, pour ainsi permettre auxdits modules de suivre la course du soleil et corollairement augmenter la production d'électricité. Ce mouvement de rotation est effectué autour de l'axe de révolution du support (2).
On a représenté en relation avec la figure 6 un mode de réalisation d'un tel organe de rotation. Chacun des supports est muni d'un axe rotatif (17), colinéaire avec l'axe de fixation, alors monté sur un palier pour permettre ladite rotation par rapport aux câbles porteurs (6). Une tige rigide (18) est solidarisée au niveau de l'extrémité de cet axe rotatif. L'extrémité libre de chacune des tiges (18) est solidarisée à un câble tracteur (19), venant s'enrouler autour d'un tambour (20), mû en rotation par un moteur électrique, avantageusement piloté automatiquement par un automate programmable (21), notamment en fonction de l'éphéméride. L'autre extrémité dudit câble tracteur (19) est solidarisée par l'intermédiaire d'un ressort (22) à une partie fixe, avantageusement solidarisée à l'un des piliers (5) ou à une structure rapportée sur l'un desdits piliers (5). Ce faisant, en l'absence de contrainte externe, née du câble tracteur, les tiges, sous l'effet dudit ressort, sont naturellement positionnées verticalement, ou orientées de telle sorte que la face active des modules fait face au rayonnement solaire incident du matin. On peut bien évidemment prévoir l'inverse.
Selon une variante de l'invention, lesdits supports cylindriques (2) sont traversés, selon leur direction d'extension et sensiblement selon leur axe de révolution, par un autre câble, assurant leur fixation sur les câbles porteurs (6). Selon cette variante, les supports (2) peuvent être reliés les uns aux autres, de manière colinéaire par ce câble traversant, avant d'être repris par un câble porteur (6). Cela permet de réaliser des portées plus longues. Comme cela apparaît de la description qui précède, l'invention propose ainsi un dispositif photovoltaïque présentant de nombreux avantages par rapport aux homologues de la technique antérieure. En particulier, il permet de disposer d'une surface photovoltaïque dont la forme finale offre une surface dynamiquement stable à la prise au vent. Le dispositif selon l'invention permet de plus d'être suspendu au dessus d'une surface quelconque sans encombrer celle-ci afin de la laisser libre pour d'autres activités, notamment agricoles, ledit dispositif n'occultant pas la surface d'emprise pour le rayonnement solaire.
En outre, la stabilité aérodynamique intrinsèque des supports se présentant sous forme cylindrique leur confère la possibilité de faire tourner ces derniers, et ainsi de réaliser ainsi un suiveur solaire simple, économique et fiable, permettant d'augmenter la production électrique d'environ 20% en comparaison avec les dispositifs connus à ce jour.
De manière à éviter l'occultation, à tout le moins partielle du rayonnement solaire incident, résultant d'un support adjacent, notamment lorsque lesdits supports sont inclinés en cas d'incidence rasante (le matin ou le soir), on écarte suffisamment les supports les uns par rapport aux autres, typiquement d'une distance au moins égale au double du diamètre desdits supports. Le corollaire de cet espacement est que l'ombrage porté sur le sol par le dispositif de l'invention est limité entre 25 et 50% de la surface couverte ce qui permet, dans le cas d'un sol agricole, de continuer à cultiver sans gêne et même pour certaines cultures, de manière plus productive.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle s'étend à toutes les formes de réalisation couvertes par les revendications ci-annexées.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif de production d'énergie électrique d'origine photovoltaïque (1) caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un support (2) de forme générale semi cylindrique et d'au moins un module photovoltaïque (10), ledit support (2) étant suspendu au dessus d'une surface par une structure porteuse (3), sans occuper cette même surface, et ledit au moins un module photovoltaïque (10) étant agencé dans le plan diamétral du support (2), la face active dudit module étant orientée en regard du rayonnement solaire incident.
Dispositif de production d'énergie électrique d'origine photovoltaïque (1) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit au moins un support (2) comporte une enveloppe cylindrique fermée, dont partie au moins est transparente au rayonnement solaire.
Dispositif de production d'énergie électrique d'origine photovoltaïque (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la structure porteuse (3) est constituée de câbles porteurs (6) orientés perpendiculairement à la direction principale des supports (2), et positionnés aux extrémités desdits supports (2) cylindriques.
Dispositif de production d'énergie électrique d'origine photovoltaïque selon la revendication 3, caractérisé en ce que le support (2) est reçu sur un câble supérieur (7) repris par le câble porteur (6) selon le principe d'une caténaire inversée, lesdits câbles (6) et (7) étant reliés entre eux aux moyen d'éléments rigides (8), dont la longueur est adaptée à leur positionnement respectif. Dispositif de production d'énergie électrique d'origine photovoltaïque (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support (2) est apte à pivoter autour de son axe de révolution par l'intermédiaire d'un organe de rotation afin d'orienter le plan dudit module photovoltaïque (10) perpendiculairement au rayonnement solaire incident en fonction de la course du soleil.
Dispositif de production d'énergie électrique d'origine photovoltaïque (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support (2) comprend des raidisseurs (9) orientés radialement afin d'augmenter l'inertie dudit support à la flexion.
Dispositif de production d'énergie électrique d'origine photovoltaïque (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support (2) comprend dans sa partie agencée sous le ou les modules photovoltaïques (10) un organe (12) destiné à refroidir ledit ou lesdits modules photovoltaïques (10), ledit organe étant notamment constitué d'un plateau réalisé en un matériau à forte conductivité thermique.
Dispositif de production d'énergie électrique d'origine photovoltaïque (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe (12) est muni d'ailettes (14), aptes à servir de radiateur pour permettre l'évacuation de la chaleur générée par lesdits modules photovoltaïques (10).
Dispositif de production d'énergie électrique d'origine photovoltaïque (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie du support (2) transparent au rayonnement solaire intègre un organe optique, apte à concentrer ledit rayonnement sur le ou les modules photovoltaïques. Dispositif de production d'énergie électrique d'origine photovoltaïque (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les supports sont séparés l'un de l'autre d'une distance voisine du double de leur diamètre.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITNA20120019A1 (it) * 2012-04-26 2013-10-27 Bukshtynava Aksana Generatore solare ibrido composto da un collettore pvt (acronimo dell'inglese photovoltaic and thermal) a fluido, un accumulatore dal dielettrico solido o elettrolitico, un sistema di segnalazione a led, un controllo elettronico per la gestione dei l
EP2886974A1 (fr) * 2013-12-23 2015-06-24 Qingsun Developpement SAS Système amélioré de suivi du soleil pour des objets

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1516262A (en) * 1976-03-25 1978-06-28 Standard Telephones Cables Ltd Tubular structures
JPS547637A (en) * 1977-06-17 1979-01-20 Sanyo Electric Co Ltd Solar heat collector with solar cell
JPS55124273A (en) * 1979-03-20 1980-09-25 Sanyo Electric Co Ltd Solar light energy converter
GB2105838A (en) * 1979-09-19 1983-03-30 Mobil Tyco Solar Energy Corp Solar energy collection system
JPS57204754A (en) * 1981-06-09 1982-12-15 Sanyo Electric Co Ltd Solar energy converter
JPS5831253A (ja) * 1981-08-18 1983-02-23 Toshiba Corp 太陽電池付太陽熱集熱筒
AU551553B2 (en) * 1982-04-03 1986-05-01 Mori, K. Solar energy collecting apparatus
FR2548455A1 (fr) * 1983-06-18 1985-01-04 Nukem Gmbh Collecteur solaire a pile photovoltaique
CN1118104C (zh) * 1999-09-29 2003-08-13 北京市太阳能研究所 硅太阳能电池的制作方法及使用该方法制作的硅太阳能电池
DE10014514A1 (de) * 2000-03-23 2001-10-11 Gustav Herzog Röhrenkollektor mit Parabolrinne

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITNA20120019A1 (it) * 2012-04-26 2013-10-27 Bukshtynava Aksana Generatore solare ibrido composto da un collettore pvt (acronimo dell'inglese photovoltaic and thermal) a fluido, un accumulatore dal dielettrico solido o elettrolitico, un sistema di segnalazione a led, un controllo elettronico per la gestione dei l
WO2013160925A3 (fr) * 2012-04-26 2014-09-12 Tiano Francesco Antonio Générateur solaire hybride
CN104471723A (zh) * 2012-04-26 2015-03-25 威兹工程责任有限公司 混合太阳能发电装置
EP2886974A1 (fr) * 2013-12-23 2015-06-24 Qingsun Developpement SAS Système amélioré de suivi du soleil pour des objets

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