WO2022008465A1 - Châssis pour panneaux solaires déployables, agençable au-dessus d'un élément modulaire de type container - Google Patents

Châssis pour panneaux solaires déployables, agençable au-dessus d'un élément modulaire de type container Download PDF

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WO2022008465A1
WO2022008465A1 PCT/EP2021/068557 EP2021068557W WO2022008465A1 WO 2022008465 A1 WO2022008465 A1 WO 2022008465A1 EP 2021068557 W EP2021068557 W EP 2021068557W WO 2022008465 A1 WO2022008465 A1 WO 2022008465A1
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WO
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frame
solar panels
chassis
longitudinal
transverse
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/068557
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English (en)
Inventor
Jean-Michel FUCHS
Frédéric ROHMER
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Ecosun Innovations
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Publication date
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Priority to AU2021303437A priority patent/AU2021303437A1/en
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    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
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    • H02S10/40—Mobile PV generator systems
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a frame for deployable solar panels, which can be arranged above a modular element of the container type.
  • the invention finds applications, in particular, in the field of modular construction, or container construction, in particular for modular housing, modular storage or other shelters, and technical shelters.
  • Container construction is suitable for many applications, both civil (for example for industry, commerce, the tertiary sector, collective or individual rental investment) and military.
  • Modular architecture makes it possible to construct buildings that can be dismantled from easily transportable modular elements (or modules).
  • Modular elements such as those listed above can be made on the same construction basis as shipping containers and adopt their standard dimensions with the advantage of being able to be transported and maneuvered with the same equipment (forklifts, cranes, trucks container ships, train wagons, etc.). However, since they are not subject to the constraints of maritime transport, they do not need CSC approval (maritime approval). As a result, they are cheaper and lighter than the maritime version.
  • a Technical Shelter is a protective envelope for technical equipment. It serves as a transportable technical room, to maintain equipment in optimal conditions of use and to protect it from external or climatic aggressions (temperature, humidity, air, dust, hydrometry, intrusion, etc.) on a site of use.
  • a Shelter can contain an electrical energy production unit by encapsulating for example a generator, but can also form a modular data center ("data center”), a radiocommunications control unit, a center mobile command, a storage unit for equipment, weapons, etc.
  • data center a modular data center
  • radiocommunications control unit a radiocommunications control unit
  • center mobile command a storage unit for equipment, weapons, etc.
  • solar panels can be fixed permanently, by screwing, to the roof or to a frame inclined with respect to the horizontal at an angle between 0 and 90°, usually between 3 and 10°.
  • CN 209568746 U discloses a photovoltaic energy storage container, having a container body and a solar panel support mounted on the upper side of the container body in order to support a solar panel with a certain inclination with respect to horizontally.
  • a climbing ladder is installed at the end of the container body to allow a worker to climb above the container for maintenance and replacement of the solar panel.
  • Document EP 2822178 A1 discloses a mobile solar island installation comprising a plurality of planar photovoltaic solar modules, an energy accumulator, and a charge regulator connected to the solar modules and to the energy accumulator.
  • the mobile solar island installation is integrated into a container comprising two longitudinal walls, two transverse walls, a bottom and an upper side.
  • This is in particular an ISO container, in which the charge regulator and the energy accumulator are also provided, in particular in a permanently installed form.
  • the container as well as at least a part of the solar modules are designed so that the solar modules can be stored inside the container for transporting the solar island installation, and be arranged outside the container during operation of the solar island installation.
  • At least one transverse wall of the container is provided with at least one extension oriented vertically, extractable from this transverse wall of the container, part of the solar modules of the solar island installation being arranged in this extension.
  • the container is itself intended to contain the electrical energy generation unit. All or part of the internal space of the container is therefore occupied by the solar modules during transport, and is therefore not available for another use. In other words, the container is used to ensure a function of means of protection and transport of the solar panels of the solar island installation.
  • the invention aims to provide a container which performs another function, or diverted function, for example a habitable module or technical shelter function, with a set of solar panels capable of producing enough photovoltaic energy to generate the power supply necessary for said diverted function.
  • the invention aims to propose a solution making it possible in particular to improve the prior art in accordance with document CN 209568746 U, in order to make it possible to produce more photovoltaic energy by increasing the number of solar panels used, without penalizing the space at the inside the container.
  • the invention relates to a frame (100) for deployable solar panels that can be arranged above a modular element of the container type, comprising a substantially rectangular parallelepipedic frame, in which : the parallelepipedic frame has a lower frame (110) and an upper frame (120) of substantially identical rectangular shapes, which are superimposed edge-to-edge while being spaced vertically from each other by spacers (130) of determined height; the lower frame comprises four low corner pieces (111-114) and the upper frame comprises four high corner pieces (121-124), which are overlapped two-by-two; each of the lower and upper frames comprises a pair of longitudinal beams and a pair of transverse beams which are superimposed two by two, said pairs of beams each connecting two by two the four lower corner pieces and the four corner pieces high, respectively: the chassis further comprises at least a first lower movable frame (211a,211b,211c) and at least one upper movable frame (221a,221b,221c) which are
  • such a frame is transportable independently of the container itself. It can therefore be installed on a container a posteriori , that is to say after manufacture, transport and installation of the container on its operating site.
  • the chassis can be fitted to an ISO container container in the same way as if it were a another ISO container.
  • the chassis therefore does not require handling means or specific fixing means to be arranged above an ISO container.
  • frames in accordance with the invention can be stacked (stacked) and fixed together using the same fixing means as those used for fixing stacked ISO containers, for their transport by sea on a container cargo for example.
  • the frames are transportable and can be handled like a container by standard container lifting means.
  • Embodiments, taken alone or in combination, further provide that in the chassis according to the invention, the corner fittings are container corner fittings in accordance with the ISO 1161-1984 standard.
  • the overall height of the chassis, in the non-deployed position of the lower movable frame and of the lower movable frame is at most equal to 1 foot, or approximately 30 centimeters.
  • the frame further comprises hinges (250) arranged at a longitudinal beam or a transverse beam of the upper frame (120) of the frame, coupling the upper movable frame to said upper frame of the frame, so that said upper mobile frame can pivot around said hinges during the deployment of the associated solar panel in order to be inclined, with a first slope determined with respect to the plane of the frame, towards the outside outside transverse or longitudinal limits of the frame.
  • the upper mobile frame does not pivot around said hinges during the deployment of the associated solar panel and remains in an undeployed and fixed position.
  • the frame comprises mutual blocking means adapted to hold between them two upper mobile frames in the deployed position of the associated solar panels, each in an inclined position with a slope of determined value.
  • the frame further comprises slideways (150, 170a, 170b) extending perpendicularly to the respective superposed beams of the lower frame (110) and of the upper frame (120) of the frame (110, 120 ) between which the first lower movable frame can extend outwards outside the transverse or longitudinal limits of the frame, to guide said movable frame in sliding in the transverse direction (Y) or the longitudinal direction (X), respectively.
  • the first lower mobile frame and the slide are arranged so that said first lower frame can slide in the slide towards the outside of the frame with the ability to tilt, at least at the end stroke, downwards with respect to the longitudinal axis of said slide, so as to present a second determined slope, with respect to the plane of the frame, in the deployed position of the associated solar panel
  • the lower movable frame (200,300) comprises at least one retaining wedge (206,306) adapted to cooperate with a stop (106) of the frame to retain the movable frame so that it does not fully escapes from the frame (110,120) in the fully deployed position of the associated solar panel.
  • the chassis comprises two rows of lower movable frames (211a, 211b, 211c) adjacent in pairs along the longitudinal direction (X) of the lower frame (110) of the chassis, at the rate of a row on either side, respectively, of a median of said lower frame of the chassis extending in said longitudinal direction, and two rows of upper mobile frames (221a, 221b, 221c) adjacent two -two along the longitudinal direction of the upper frame (120) of the chassis, at the rate of a row on either side, respectively, of a median of said upper frame of the chassis extending in said longitudinal direction.
  • the frame comprises two rows of pairs of lower movable frames (311a-311c, 331a-331c) adjacent in pairs along the longitudinal direction (X) of the lower frame (110 ) of the frame, said pairs of movable frames being entirely contained, in the undeployed position of the associated solar panels, inside the parallelepipedic frame in respective planes one above the other, and extending, in deployed position of the associated solar panels, at least partly outwards outside the transverse or longitudinal limits of the frame, passing between respective superimposed beams of the lower frame (110) and of the upper frame (120) of said frame, each of a respective transverse or longitudinal side of said frame; and two rows of upper mobile frames (221a, 221b, 221c) adjacent in pairs along the longitudinal direction of the upper frame (120) of the chassis, with one row on either side, respectively, of a median of said upper frame of the chassis extending in said longitudinal direction.
  • a frame for deployable solar panels which will be described are particularly suitable for mounting on modular elements of the container type intended for housing (also called “module-frames") for example for the construction of housing, offices, living quarters, etc.
  • modular elements of the container type intended for housing also called “module-frames”
  • modules also called “module-frames”
  • the embodiments described in this description are also suitable for mounting the frames on any other type of modular element, such as 10, 20, 30 or 40 foot shipping containers, containers storage, refrigerated containers, sanitary containers, technical shelters for civil or military applications, etc.
  • a container 10 such as a 20-foot ISO shipping container as shown, has an essentially rectangular parallelepipedal shape, with four long sides (two substantially horizontal sides including a floor (ie, a low side) generally covered with a wooden floor plywood with a thickness of 28 mm for example and a roof (ie, a high side, as well as two large vertical walls) of longitudinal extension, and with two short sides of transverse extension.
  • One of the short sides conventionally designated the front side 15, is in fact a double door equipped with closing bars 16, for example in galvanized steel, for the loading and unloading of goods in the container 10.
  • the orthogonal reference at the bottom of the figure indicates the longitudinal direction X of the container oriented from the front side 15 towards the bottom of said container, that is to say towards the small side opposite the small side 15 which is equipped with the double- door, the transverse direction Y of the container which is orthogonal to said direction X and oriented from left to right by convention, and the vertical direction Z (direction of gravity) oriented from bottom to top by convention.
  • Such containers are generally of standardized dimensions according to standard ISO 668-1995 of ISO (International Organization for Standardization) and its amendments. So, for example: - their length L in the longitudinal direction X is equal to 2.991 meters (m), or 6.058 m, or even 9.144 m or 12.192 m (for 10, 20, 30 and 40 foot containers, respectively); - their width l in the transverse direction Y is 2.438 m (ie 8 feet) for compatibility with the regulations relating to road transport, on container trucks; and, - their height H in the vertical direction Z is 2.591 m (ie 8.5 feet), or 2.896 m (ie 9.5 feet) for what is called a “ high cube ” (or HC) container in English.
  • ISO 668-1995 of ISO International Organization for Standardization
  • ISO containers are easy to handle with a forklift, a crane or a port gantry, to store if necessary by superimposing them in general on at least six levels, and to transport by boat, by train or by carrier trucks.
  • Such a container 10 is made from profiled steel parts which are welded together and with corner pieces. More specifically, the containers are assembled by welding on eight corner pieces which are cast steel parts, of standardized shape and dimensions according to the ISO1161-1984 standard. Their dimensions are 178 millimeters (mm) long (in the longitudinal direction X) by 162 mm wide (in the transverse direction Y) and by 118 mm high (in the vertical direction Z). Such a corner piece is also called a corner piece or more simply “coin”, from the English “ corner ”.
  • the simplified diagram of the shows container 10 of the above which is arranged the frame 100 according to embodiments.
  • the frame 100 comprises a lower rectangular frame 110 and an upper rectangular frame 120, which are identical and superimposed edge-to-edge, the second being above the first.
  • the frames 110 and 120 are welded together, being spaced vertically from each other by spacers of determined height.
  • the frames 110 and 120 form a substantially rectangular parallelepipedal frame.
  • reference will sometimes be made in the remainder of the description, for simplicity, to the frame by the pair of references 110,120.
  • the lower frame 110 comprises four low corner pieces and the upper frame 120 comprises four high corner pieces, which are superimposed in pairs.
  • Each of the lower and upper frames comprises two longitudinal beams and two transverse beams which are superimposed two-by-two, and which each connect two-by-two the four low corner pieces and the four high corner pieces, respectively.
  • each of the lower 110 and upper 120 frames comprises a pair of longitudinal beams and a pair of transverse beams which are superimposed two-by-two, and said pairs of beams each connect two-by-two the four pieces of low corner pieces and the four high corner pieces, respectively.
  • the frame 110,120 of the chassis 100 may have dimensions in the XY plane, that is to say a length in the longitudinal direction X and a width in the transverse direction Y, which are substantially equal to the corresponding dimensions of the container 10 on which the chassis must be able to be arranged.
  • the frame 100 can rest on the container 10 and can also be attached to it, via the four corner pieces of the lower frame 110, in cooperation with the four corner pieces 11–14 on the top side of the container 10.
  • this fixing can be carried out with conventional hooks, which are usually used to fix ISO containers together when they are stacked or side by side.
  • the frame 110,120 of the frame 100 may have a height in the vertical direction Z which is at most equal to one foot, that is to say approximately 30 cm.
  • an ISO container 8.5 feet high when equipped with a frame 100 according to embodiments of the invention which is arranged above said container, has at most the height of a container ISO 9.5 feet high, that is to say the height of a " high cube " (HC) type container.
  • HC high cube "
  • an ISO container 8.5 feet high on which is arranged a chassis according to embodiments has the standard dimensions of an ISO container of corresponding length and width but 9.5 feet high, which is an advantage for the transport and storage by stacking, of the container thus equipped, which then has the standard dimensions of an ISO container of the known HC type.
  • FIG. 1 A first embodiment of a frame according to the invention will now be described in more detail, with reference to the diagram of the .
  • the frame 100 is oriented in space like that of the , above the container 10 shown in and not shown again at the .
  • the chassis 100 of the comprises, at the level of the right half (relative to a median of the frame 110,120) extending along the longitudinal direction X, a row of lower solar panels comprising, in the example shown, three lower solar panels 211a, 211b and 211c , as well as a row of upper solar panels comprising, in the example shown, three solar panels 221a, 221b and 221c.
  • the frame 100 also includes, at the level of the left half, another row of lower solar panels 231a, 231b and 231c and another row of upper solar panels 241a, 241b and 241c, identical to the row of lower panels 211a-211c and to the row of upper panels 221a-221c, respectively.
  • the frame 100 comprises twelve solar panels, with four rows each having three adjacent solar panels two by two along the longitudinal direction X.
  • Each of the solar panels is arranged on a movable frame associated (which will be described in detail later, .
  • the solar panel is movable between an undeployed position, on the one hand, and a fully deployed position, on the other hand.
  • the rows of lower solar panels 211a-211c and 231a-231c adjacent two-by-two as well as the rows of upper solar panels 221a-221c and 241a-241c two-by-two extend along the longitudinal direction X of the frame 100.
  • the rows of solar panels can extend along the transverse direction Y instead of the longitudinal direction X. This choice may depend in particular on the dimensions of the solar panels used, on the total number of solar panels to be used, and on considerations specific to any application of the principle of the invention.
  • the surface offered by all of these photovoltaic panels is thus substantially twice the upper surface of the container 10 and of the frame 100 (about twelve times the surface of such a panel, instead of six times that area).
  • the maximum number of solar panels included in each of these rows can vary, and only depends on the dimensions of a solar panel in the longitudinal direction X, as well as the length of the container 10 (and therefore of the chassis 100) along this longitudinal direction X.
  • Each of the solar panels is mounted on an associated mobile frame (which will be described in detail later), which belongs to the frame 100, so as to be deployable.
  • the solar panels thus mounted, each on an associated mobile frame are made mobile between a non-deployed position, on the one hand, and a fully deployed position, on the other hand.
  • the non-deployed position allows storage and transport of the chassis alone or arranged on an ISO container of corresponding dimensions.
  • the deployed position allows operational operation in which the panels generate electricity from solar energy.
  • the lower solar panels 211a, 211b and 211c (hereinafter denoted 211a-211c, by convention) are in the deployed position.
  • the mobile frames associated with the lower solar panels 211a211c extendend laterally towards the outside of the frame 100, that is to say beyond the lateral dimensions of the parallelepiped formed by the frame of the frame 100.
  • the lower solar panels 211a-211c thus extend between the respective straight longitudinal beams, which are superposed and spaced apart for this purpose, of the lower frame 110 and of the upper frame 120 of the frame of the chassis 100.
  • the upper solar panels 221a-221c can be inclined with respect to the horizontal by an angle comprised between 0 and 90°, usually between 3 and 10°, for example at an angle substantially equal to approximately 5° as shown for the solar panel 221a and the solar panel 241a, by pivoting around an articulation provided at the level of the left longitudinal beam of the upper frame 120. They can be be held in this position by positionable crutches, or jacks, or preferably by means of mutual blocking means which will be described later.
  • the lower solar panels 211a-211c and 231a-231c can also present, in their fully deployed position, an inclination with respect to the horizontal substantially at the same angle as the upper solar panels 221a-221c or 241a-241c, by the effect of gravity.
  • the value of the angle of inclination of the solar panels indicated in the paragraph above is only indicative. It is not limiting. Such a value for the angle of inclination of the solar panels can improve the capture of solar energy, depending on the latitude of the place of use. In reality, however, the influence of this inclination is small in most parts of the world where the use of the chassis can be considered. But the usual inclination of the solar panels at an angle of between 3 and 10° with respect to the horizontal is nevertheless advantageous because it allows natural washing of the solar panels by runoff of rainwater, which makes it possible to eliminate dirt (sand, dust, etc.) as well as tree leaves, if any, which may settle on the solar panels on the site of use of the chassis 100.
  • Embodiments may provide for the photovoltaic panels to remain flat, in the horizontal plane XY, in the fully extended position.
  • the average incidence of the sun's rays during a full day in relation to the plane of the solar panels does not have a great influence on the capture of solar energy for use at the latitudes considered.
  • the frame 110,120 of the chassis 100 of the adapted to be equipped with twelve solar panels.
  • the and the are side views according to section A–A and according to section B–B, respectively, of the .
  • the frame 110.120 forms a one-piece assembly obtained by assembling steel parts welded together.
  • the lower frame 110 of the frame comprises four corner pieces 111,112,113 and 114, identical to the corner pieces 1, 2, 3 and 4 of the , respectively (in fact, corner piece 113 is not visible in Figures 4 and 5, and is below corner piece 123 of top frame 120, see below). It is recalled that these corner pieces are castings obtained by casting steel, and comply with the specifications of the ISO 1161-1984 standard. These corners 111, 112, 113 and 114 are connected in pairs by two longitudinal beams and two transverse beams of the frame 110, for example tubular steel beams of square section. Similarly, the upper frame 120 of the frame comprises four corner pieces 121, 122, 123 and 124, identical to the corner pieces 1, 2, 3 and 4 of the , respectively.
  • corners 121, 122, 123 and 124 are connected in pairs by two longitudinal beams and two transverse beams of the upper frame 120 identical to the aforementioned beams of the lower frame 110.
  • the lower frame 110 and the upper frame 120 are of identical dimensions and are superimposed edge to edge, that is to say that their respective corner pieces are superimposed two-by-two, as are their respective longitudinal beams and their respective transverse beams.
  • the corners 121, 122, 123 and 124 of the upper frame 120 come to the right of the corners 111, 112, 113 and 114, respectively, of the lower frame 110.
  • the lower frame 110 and the upper frame 120 are spaced apart in the vertical direction Z, by spacers 130 extending vertically between the respective longitudinal beams of said frames 110 and 120.
  • the spacers 130 are for example made with steel tube of rectangular section. These spacers also having the function of facilitating the assembly by welding between them of the corners 111 and 121, 112 and 122, 113 and 123, as well as 114 and 124.
  • the frame 110,120 also comprises transverse slides 150, made for example with folded sheet metal, or UPN type steel beams which are welded by their lower side directly to the two longitudinal beams of the lower frame 110, and which are welded by their upper side indirectly to the two longitudinal beams of the upper frame 120 via transverse stringers 140, as shown in detail D of the .
  • the transverse slides 150 are surmounted by transverse rails 140 which reinforce them and complete the connection, in the vertical direction Z, thus formed between the pairs of longitudinal beams of the lower frame 110 and of the upper frame 120, respectively, of the frame of the chassis 100.
  • transverse stringers 140 provide support for movable frames respectively associated with the upper solar panels 221a-221-c and 241a-241c, which rest on said transverse stringers 140 from above, substantially in the plane of the upper frame 120, as will be explained below with reference to Figures 8, 9 and 10.
  • the frame 110,120 comprises six transverse slides 150, with three pairs of such slides facing each other in the longitudinal direction X of the frame 100 by their respective open side. These three pairs of transverse slides 150 are adjacent in pairs along the longitudinal direction X of the frame 100, being distributed so as to divide the rectangular surface of the frame 100 in the horizontal plane XY of the lower frame 110, into three rectangular zones each having the same dimensions.
  • the three pairs of transverse slides 150 (with two slides which are respectively adjacent to the two transverse beams of the lower frame 110) form three adjacent rectangular zones in pairs along the longitudinal direction X.
  • the frame 110,120 comprises arms 160 respectively arranged at each of the corners of the lower frame 110, which are welded to the longitudinal beam and to the transverse beam forming said corner, so as to form with them a bracket.
  • this bracket provides a support function for the two transverse slides 150 (and their associated spacer 140) which are adjacent to the two transverse beams of the lower frame 110, so as to prevent the buckling of these elements.
  • the arms 160 are arranged, in the vertical direction Z, just below said transverse slides 150.
  • the main function of the transverse slides 150 is in fact to form slides which extend along the transverse direction Y, and which are adapted and arranged facing each other two by two along the longitudinal direction X, to allow the following sliding the transverse direction Y of the lower solar panels 211a, 211b and 211c, which are each arranged for this purpose in a respective movable frame (these movable frames will be described later with reference to the diagrams of FIGS. 8, 9 and 10).
  • the moving parts of the chassis 100 are movable relative to the frame 110,120 in order to confer the deployable character to the solar panels. More particularly, the figures show an embodiment of a lower mobile frame, associated with one of the lower right solar panels 211a-211c, or with one of the lower left solar panels 231a-231c, shown in . In one embodiment, the movable frames are all identical to each other.
  • Each solar panel is fixedly mounted in a movable frame such as frame 200 shown in , for example an aluminum or steel frame, said frame being movably mounted in the frame 110,120 of the frame 100, as will be explained later.
  • the lower mobile frame 200 of the is oriented in the figure as one of the lower movable frames associated with the lower left solar panels 231a-231c in the representation of the .
  • the lower movable frames such as frame 200 of the , are rectangular in shape, with dimensions in the XY plane which are slightly greater than the corresponding dimensions of the solar panels used. They can be made of tubular sections of rectangular section.
  • the frame 200 thus comprises two transverse uprights 201 and 203 extending along the transverse direction Y of the chassis 100 when the frame 200 is mounted in said chassis, as well as two longitudinal uprights 202 and 204 extending along the longitudinal direction X of the chassis 100 when the frame 200 is mounted in said frame.
  • the transverse uprights 201 and 203 extend beyond the longitudinal upright 204 which connects them, so as to extend towards the outside of the frame, that is to say outside the transverse limits of the frame 200.
  • These means 106.206 have the function of retaining the mobile frame 200 so that it does not entirely escape from the frame 110.120 in the fully deployed position of the associated solar panel.
  • the lower mobile frame 200 further comprises a tab 207 fixed, for example by welding, towards the middle (often the longitudinal direction X) of the longitudinal upright 202 opposite to the longitudinal upright 204 which is on the side of the extensions 201a and 203a of the transverse uprights 201 and 203, respectively.
  • This tab 207 allows an operator to grab the lower mobile frame 200 to slide it out of the frame 110,120, in order to deploy the associated solar panel.
  • the lower mobile frame 200 comprises four support legs 205 extending horizontally (ie, in the XY plane) inside the frame, at each of the four corners of said frame, respectively.
  • Each of said support lugs connects, by welding or by screw or other assembly, one of the longitudinal uprights 202 and 204, on the one hand, and one of the transverse uprights 201 and 203, on the other hand, in the manner of 'a bracket.
  • These supports have the function of stiffening the mobile frame 200, but also and above all of supporting the associated solar panel (not shown in ).
  • the length along the X direction and the width along the Y direction of the mobile frame 200 are adapted to receive solar panels on the market, if necessary held by wedges, or by any other equivalent means such as clamps (not shown) , for example elastic straps of the “clip” type.
  • Solar panels on the market available on the date of filing of this application, have for example the following dimensions (length x width x height): - PhotowattTM brand panels: 1675 mm x 992 mm x 35 mm; - VoltecTM brand solar panels: 1660 mm x 998 mm x 42 mm; - RecTM brand solar panels: 1675 mm x 997 mm x 38 mm; - LGTM brand panels: 1700 mm x 1016 mm x 40 mm.
  • a movable frame such as frame 200 of the can have a length equal to 1680 mm between its internal edges which face each other, in order to be able to receive a solar panel, for example of any one of the first three models listed above , said panel then being held fixedly in said movable frame with the aid of appropriate wedges.
  • Another embodiment of a frame 200 may have a length equal to 1705 mm between its internal edges facing each other, in order to be able to receive a solar panel of the brand LG TM below. above.
  • each of the lower mobile frames visible on the view of the is entirely housed in the interior volume of the frame 110,120 essentially in a horizontal plane between that of the lower frame 110 and that of the upper frame 120 of said frame, since the associated solar panels 231a, 231b and 231c are in the fully undeployed position.
  • each lower solar panel and its associated lower mobile frame extends outwards from the frame of the frame 100 outside the transverse limits of said frame, in the transverse direction Y (ie, orthogonal to the plane of the ), between the respective longitudinal beams of the lower frame 110 and of the upper frame 120 of said frame which are superimposed in the vertical direction Z. , that is to say that said slides 150 have the effect of slides to keep them substantially aligned in the transverse direction Y.
  • the spacing along the vertical Z between the respective longitudinal beams of the lower frame 110 and the upper frame 120 of the chassis frame is greater than the height of the lower mobile frames each equipped with their associated solar panel 211a, 211b and 211c, so that each of said lower mobile frames can slide in the slide 150 towards the outside of the frame with tilting capacity, at least at the end of travel, downwards relative to the main axis of said slide 150 (ie, relative to the transverse axis Y in the embodiment shown).
  • this inclination is produced by the simple effect of gravity applied to the lower mobile frames associated with the lower solar panels 211a, 211b and 211c, since the center of gravity exceeds, towards the outside of the limits of the frame of the frame, the limit formed by the longitudinal beams of the frames 110 and 120, respectively, of said frame.
  • said panel in the fully deployed position of the associated solar panel, said panel has a second determined slope, with respect to the plane of the chassis, downwards.
  • the spacing along the vertical Z between the respective longitudinal beams of the frames 110 and 120 of the frame of the chassis 100 with respect to the height of the lower mobile frames equipped with their associated solar panels 211a, 211b and 211c can cause the angle of inclination of said lower frames to be approximately 3 to 10°, for example.
  • the slope of the lower movable frames associated with the lower solar panels 211a, 211b and 211c in the fully extended position can be substantially equal to the slope of the upper movable frames associated with the lower solar panels 221a, 221b and 221c in the extended position, as shown to the described above and still better visible at the for frames 211a and 221a.
  • a slope of approximately 5° makes it possible to ensure natural washing of the solar panels in the deployed position, thanks to rainwater.
  • This slope also allows cleaning with a water jet and a squeegee, if necessary, by an operator standing around the modular construction element 10 which is equipped with the frame 100.
  • the lower movable frames comprise at least one retaining wedge 206 adapted to retain the movable frame so that it does not entirely escape from the frame in the fully deployed position of the associated solar panel.
  • This wedge can be a plate with the dimensions, along the longitudinal direction X, of the upper face of the transverse uprights 201 and 203 of the lower mobile frame 200.
  • the wedge 206 is welded to the top of said upright. Thus, it can abut against the stop 106 which is held on the underside of the corresponding longitudinal beam of the upper frame 120 of the frame of the chassis 100 and / or the slide 150 and / or the spacer 140, in fully extended position associated solar panel.
  • the movable frames associated with the lower solar panels 211a, 211b and 211c on the one hand, and the movable frames associated with the upper solar panels 221a, 221b and 221c d on the other hand are substantially in the same plane, being adjacent in pairs in the transverse direction Y, with the lower movable frames which extend wholly or partly outwards outside the transverse limits of the frame, passing between the respective superposed beams of the lower frame 110 and the upper frame 120 of said frame.
  • the total surface of the solar panels can be substantially double the surface of the frame in the horizontal plane XY, and therefore double the surface of the roof of the container 10 which is equipped with such a frame.
  • the upper movable frames associated with the upper panels 221a-221c and 241a-241c have substantially the same structure and the same dimensions as the lower movable frame 200 shown in . However, and as shown in , they do not have retaining wedges like the retaining wedges 206 of the mobile frame 200 of the arranged at extensions of the transverse uprights 201 and 203. Conversely, they are equipped with hinge elements 250 cooperating with complementary hinge elements fixed, for example by welding, to the corresponding longitudinal beam of the upper frame 120 of the frame 110,120. Thanks to these hinge elements, the upper movable frames associated with the upper solar panels can pivot between the non-deployed position and the deployed position of said solar panels.
  • the pairs of associated movable frames which are located adjacent to either side, ie, to the left and to the right, of the large median (median along the longitudinal axis X) of the rectangle formed by the upper frame 120 of the frame 110,120, can be held together by tabs 257 identical to the tab 207 of the lower movable frame 200 of the .
  • This connection can be obtained for example using a pin, a shackle-pin assembly, a carabiner, a bolt, etc. cooperating with ad-hoc holes in the lugs 257.
  • These different elements form mutual blocking means adapted to maintain between them the two upper mobile frames in the deployed position of the associated solar panels.
  • each of the upper mobile frames is in an inclined position with a slope of a determined value relative to the XY plane of the frame, namely from 3 to 10° in the example, downwards in the direction of the outside c' that is to say outside the transverse limits of the frame 110,120, between an imaginary ridge line and the opposite longitudinal beams of the upper frame 120 of said frame.
  • One or more crutches can also be provided to hold in the thus inclined position the pairs of upper movable frames which are secured together by said mutual locking means.
  • the stays can also be fixed using the pin or the aforementioned equivalent means, which passes through the holes provided in the legs.
  • the hinges are arranged at the level of a transverse beam of the upper frame 120 of the frame 110,120 of the frame 100 (instead of a longitudinal beam), so that the corresponding mobile frame can be inclined downwards in the direction of the outside, that is to say outside the longitudinal limits of the frame ( instead of its transverse limits).
  • the chassis 100 can comprise up to eighteen solar panels instead of twelve solar panels for the chassis of the .
  • the frame 100 is oriented in space like that of the and some , above the container 10 shown in and already described with reference to said figure.
  • the elements common to the two embodiments, of FIGS. 4 and 11 respectively, and which have already been described above with reference to the first embodiment, will not be described again here.
  • the frame 100 of the comprises, at the level of the right half (relative to a median of the frame 110,120) extending along the longitudinal direction X, a row of lower solar panels comprising, in the example shown, three pairs of lower solar panels 311a, 311b and 311c, as well as a row of upper solar panels comprising, in the example shown, the three upper solar panels 221a, 221b and 221c already described with reference to the first embodiment.
  • the chassis 100 also comprises, at the level of the left half, another row of pairs of lower solar panels 331a, 331b and 331c and the row of upper solar panels 241a, 241b and 241c already described with reference to the first embodiment.
  • the frame 100 comprises eighteen solar panels, with four rows, two of which each have three adjacent solar panels in pairs along the longitudinal direction X, and two of which each have three pairs of adjacent solar panels two by two along the longitudinal direction X.
  • Each of the solar panels is arranged on an associated movable frame.
  • the mobile frames associated with the lower solar panels it is the mobile frame which was described above essentially with reference to the , with further reference to the which shows a movable frame associated with the lower solar panels according to the first embodiment.
  • the movable frames associated with the lower solar panels of the second embodiment described here it is a movable frame 300 which will be described below with reference to the .
  • the rows of lower solar panels 311a-311c and 331a-331c adjacent two-by-two as well as the rows of upper solar panels 221a-221c and 241a- 241c adjacent two-by-two extend along the longitudinal direction X of the frame 100.
  • the rows of lower solar panels 311a-311c and 331a-331c adjacent two-by-two as well as the rows of upper solar panels 221a-221c and 241a- 241c adjacent two-by-two extend along the longitudinal direction X of the frame 100.
  • all or part of these rows of solar panels can be extend along the transverse direction Y instead of the longitudinal direction X.
  • the surface offered by all of the photovoltaic panels is thus substantially three times the upper surface of the container 10 and of the frame 100 (approximately eighteen times the surface of such a panel, instead of six times this surface).
  • the maximum number of solar panels included in each of these rows can vary, and depends only on the dimensions of a solar panel in the longitudinal direction X, as well as on the length of the container 10 (and therefore of the frame 100) along this longitudinal direction X.
  • the lower movable frame 300 is oriented to the as one of the lower movable frames associated with the lower left solar panel pairs 331a-331c in the representation of the .
  • the lower movable frame 300 is very similar to the lower movable frame 200 of the . It thus has: - two transverse uprights 301 and 303 identical to the transverse uprights 201 and 203 of the frame 200, but of length along the transverse axis Y substantially equal to twice the length of said uprights 201 and 203.
  • the uprights 301 and 303 are extended by extensions 301a and 303a, respectively, identical to the extensions 201a and 203a of the uprights 201 and 203, respectively, and are each provided, like the latter, with a retaining wedge 306 identical to the retaining wedge 206 of the frame 200; - a first longitudinal upright of transverse end 304, which corresponds to and which is identical to the longitudinal upright 204 of the frame 200, as well as a second longitudinal upright of transverse end 302, which corresponds to and which is identical to the longitudinal upright 202 of the frame 200, as well as a central longitudinal upright 306 identical to upright 304 and located at equal distance, in the transverse direction Y, between said first and second transverse end uprights 304 and 302; - Eight support legs 305 identical to the support legs 205 of the frame 200, inside the frame 300, at each of the eight internal corners of said frame 300, respectively.
  • Each of said support lugs connects, by welding or by screw or other assembly, one of the longitudinal uprights 302, 306 and 204, on the one hand, and one of the transverse uprights 301 and 303, on the other hand, to the manner of a square; and, - a tab 307 identical to the tab 207 of the frame 200 fixed, for example by welding, towards the middle (in the longitudinal direction X) of the second longitudinal end upright 302.
  • Each of the two solar panels of a pair of lower solar panels 311a-311c and 331a-331c is fixedly mounted in a movable frame such as frame 300 shown in , in respective adjacent positions in the transverse direction Y, on either side of the central longitudinal upright 306.
  • a movable frame such as the movable frame 300 of the is adapted to receive a pair of lower solar panels, adjacent in the transverse direction Y.
  • the transverse dimension of the frame 300 associated with a pair of lower solar panels among the pairs 311a-311c and the pairs 331a-331c corresponds substantially to the transverse dimension ( ie , to the width ) of the frame 100 and therefore of the container 10 equipped with said frame.
  • the frame 110,120 used in the second embodiment of the chassis 100 considered here has slight differences compared to that used in the first embodiment and represented in figures 5, 6, 7, 9 and 10.
  • the frame 110,120 of the second embodiment of the frame 100 appears identical to the frame 110,120 of the first embodiment of said frame, as shown in . This is why a top view of the frame 110,120 according to the second embodiment of the frame is not specifically given in the drawings.
  • the person skilled in the art can refer to the for it.
  • the design of the frame is significantly different, concerning the slides for the lower mobile frames.
  • the and the are a sectional front view according to section AA of the and a sectional side view according to section BB of said , and therefore correspond to the and at the , respectively, of the first embodiment already described.
  • the second embodiment of the chassis 100 is further illustrated by the and [Fig. 17], which are a front view showing the left lateral side of the frame 100 according to the second embodiment with the frame 110,120 of the equipped with the movable frames for the lower and upper solar panels shown at the , and a sectional view of the chassis 100 of the according to section CC of said figure.
  • FIG. 17 are a front view showing the left lateral side of the frame 100 according to the second embodiment with the frame 110,120 of the equipped with the movable frames for the lower and upper solar panels shown at the , and a sectional view of the chassis 100 of the according to section CC of said figure.
  • double slides means slides 170 which have two superimposed slides 170a and 170b, as shown in particular in detail view D of the , and on details D and E of [Fig. 17].
  • Such double slides can be made with two superimposed UPN type beams, having an overall profile, in section, which has the shape of the letter “E”.
  • it may be a single part with a “U”-shaped section with a flat iron welded between the two flats of the “U”, to affect the shape of an “E”.
  • each of the slides 107a and 170b is inclined downwards, from left to right, adopting the point of view of an observer who would stand in front of the double doors 15 of the container 10 equipped with the frame 100 as already explained in reference to the .
  • the arms 160 of the frame 110,120 which provide a support function for the two transverse slides 150 (and their associated spacer 140) which are adjacent to the two transverse beams of the lower frame 110, are not at the same height. , that is to say not at the same level along the vertical axis Z.
  • the arms 160 which are arranged at each of the corners of the lower frame 110 on the right side of the frame are in a lower position than the arms 160 of the frame which are arranged at each of the corners of the lower frame 110 on the left side of said frame (that is to say on the side of the pieces of corner 112.122 and 114.124).
  • the two arms 160 located on the right side of the frame 110,120 extend from the level of the upper faces of the longitudinal beam and each of the transverse beams, respectively, of the lower frame 110, while the two arms 160 located on the side left of the frame 110,120 extend from the level of the lower faces of the longitudinal beam and each of the transverse beams, respectively, of said lower frame 110. This is visible in particular at the and in [Fig. 17].
  • retaining wedges 306 which are mounted at the ends of the lower movable frames in order to retain them when they are in the fully deployed position of the associated lower solar panels, always cooperate (ie, as in the first embodiment of the frame) each with a stopper 106, as discussed above with respect to the first embodiment.
  • a stopper 106 as discussed above with respect to the first embodiment.
  • the abutment 106 is arranged on the upper edge 171a of the upper slide 170a on the right side (see detail E), that is to say also on the "top bar” of the “E” of the section of the beam constituting the slide 170, while it is arranged on the upper edge 171b of the lower slide 170b on the left side (see detail D) i.e. - also say on the "middle bar” of the "E” of the section of the beam constituting said slide 170.
  • the second embodiment is identical to the first embodiment.
  • the figures and in particular the detail views D and E of [Fig. 17] show the hinges 250 which allow the deployment of these upper solar panels, which are arranged on the longitudinal beams of the upper frame 110.
  • the frame 100 according to the second embodiment can be completed by struts 390, for example removable struts, which can be fixed by any appropriate means to the frames lower mobile in the fully deployed position of the associated solar panels on the one hand, and the large walls of the container which is equipped with the frame 100, on the other hand.
  • struts 390 for example removable struts
  • These means make it possible to maintain the mobile frames in position when they have left the frame, being retained only by their retaining wedges 306, and to stiffen the assembly formed by the mobile frames and the container and the chassis, in order to relieve the forces and avoid or reduce the risk of deformation of the mobile frames by the effect of the wind, for example.
  • Such struts can also be used with the first embodiment (with twelve solar panels in the example), but they are particularly advantageous in the second embodiment (with eighteen solar panels for example), given of the larger overhangs of the movable frames in the fully extended position of the associated solar panels.
  • the movable frames associated with the lower solar panels on the right side 211a-211c slide (under the effect of traction exerted by a operator) from left to right (ie, from the inside of the frame towards the outside of the frame, beyond the transverse limits of said frame) with a slight inclination from top to bottom.
  • the movable frames associated with the lower solar panels on the left side 231a-231c slide from right to left (ie, from the inside of the frame towards the exterior of the frame, beyond the transverse limits of said frame) with a slight inclination from bottom to top.
  • each of the slides 170a and 170 of each double slide 170 opens outwards from the frame 110,120, at the level of the corresponding longitudinal beam of said frame, at exactly the same height, between the frames 110 and 120. This is visible on the and [Fig. 17].
  • the frame 100 according to the second embodiment described herein although offering the possibility of having eighteen solar panels instead of the twelve solar panels of the first embodiment, retains the same size, and in particular the same height substantially equal to 1 foot, that is to say 30 cm, with the technical advantages already mentioned.
  • the chassis 100 comprises two rows of three lower movable frames (respectively pairs of frames) like the frames 211a, 211b and 211c (respectively 331a-331c) adjacent in pairs along the longitudinal direction X of the lower frame 110 of the chassis , at the rate of a row on either side, respectively, of a median of said lower frame of the chassis extending in said longitudinal direction X in the deployed position of the associated solar panels.
  • the chassis also comprises two rows of three upper mobile frames such as frames 221a, 221b and 221c adjacent two by two along the longitudinal direction of the upper frame 120 of the chassis, at the rate of one row on either side, respectively.
  • the number of three lower movable frames and the number of adjacent movable frames along the longitudinal direction X of the lower frame 110 or of the upper frame 120, respectively, is only one example, which depends only on the length of the frame in the longitudinal direction X, which depends on the longitudinal length of the modular building element on which the frame is to be arranged.
  • Embodiments may have only one or two adjacent movable frames in each row for smaller containers, or conversely four or more such frames for larger containers.
  • the rectangular shape of frame 100 in the horizontal XY plane may be, in a particular embodiment, a square shape if the frame is suitable for use with an 8-foot-long modular building element, for example.
  • a square is just a special case of a rectangle, ie , it is a regular rectangle with four sides of equal length.
  • the lower movable frames extend transversely (in the Y direction) outwards from the frame 110,120 between superimposed longitudinal beams of the lower frame 110 and the upper frame 120.
  • all or part of the lower mobile frames can extend longitudinally (in the direction X) towards the outside of the frame 110,120 between superposed transverse beams of the lower frame 110 and of the upper frame 120.
  • lower mobile frames extend transversely outwards from the frame 110, 120 between superposed longitudinal beams of the lower frame 110 and the upper frame 120, and/or other lower mobile frames extend towards the outside of the frame 110,120 longitudinally between superposed transverse beams of the lower frame 110 and the upper frame 120.
  • the chassis according to the embodiments which have been described can be lifted by all the lifting and handling devices which are also provided for, and which are suitable for lifting containers.
  • Such machines include, but are not limited to: super-heavy and container stackers, self-propelled container gantries, container spreaders, lifting cranes such as harbor cranes or others, etc. Gripping by such lifting gear can be done at the corners of containers, by ISO means.
  • frames according to the embodiments which have been described are stackable, that is to say they can be stacked, ie stacked one above the other. This facilitates the transport, handling and storage of the frames. Stacked frames rest on top of each other via the described container corners, which comply with the ISO 1161 standard. More than six frames, for example at least eight frames, can be stacked while not exceeding the total weight of one loaded container.

Abstract

Un châssis (100) pour panneaux solaires déployables agençable au-dessus d'un container (10), comprend un bâti (110,120) parallélépipédique et des cadres mobiles inférieurs (211a-211c). Le châssis comprend aussi des cadres mobiles supérieurs (221a-221c) disposés au-dessus des cadres mobiles inférieurs. Les cadres mobiles sont adaptés pour recevoir chacun un panneau solaire associé déployable. En position non déployée des panneaux solaires, les cadres mobiles sont entièrement contenus à l'intérieur du bâti dans des plans respectifs l'un au-dessus de l'autre. En position déployée des panneaux solaires, les cadres mobiles supérieurs et les cadres mobiles inférieurs sont sensiblement dans le même plan l'un à côté de l'autre avec le cadre mobile inférieur qui s'étend vers l'extérieur en dehors des limites transversales ou longitudinales du bâti, en passant entre des poutres superposées respectives du cadre inférieur (110) et du cadre supérieur (120) dudit bâti.

Description

Châssis pour panneaux solaires déployables, agençable au-dessus d’un élément modulaire de type container.
La présente invention se rapporte à un châssis pour panneaux solaires déployables, agençable au-dessus d’un élément modulaire de type conteneur.
L'invention trouve des applications, en particulier, dans le domaine de la construction modulaire, ou construction en container, notamment pour l’habitat modulaire, les abris modulaires de stockage ou autre, et les Shelter techniques.
La construction en container est adaptée à de nombreuses applications aussi bien civiles (par exemple pour l’industrie, le commerce, le tertiaire, l’investissement locatif collectif ou individuel) que militaires. L’architecture modulaire permet de construire des bâtiments éventuellement démontables à partir d’éléments modulaires (ou modules) facilement transportables.
Dans l’état de la technique, on connaît ainsi, par exemple, et de manière non limitative :
- des bungalows de chantier ;
- des bungalows sanitaires ;
- des bâtiments modulaires durables et définitifs (qui peuvent être conformes à la RT2012), ;
- des bâtiments provisoires de type base vie ou cantonnement de chantier ;
- des bâtiments en kit, démontables, transportables et réutilisables ;
- des Shelter techniques ;
- etc.
Des éléments modulaires tels que ceux listés ci-dessus peuvent être réalisés sur la même base constructive que les containers maritimes et adopter leurs dimensions standard avec l’avantage de pouvoir ainsi être transportés et manœuvrés avec les mêmes engins (chariots-élévateurs, grues, camions porte-containers, wagons de train, etc.). Toutefois, étant donné qu’ils ne sont pas soumis aux contraintes du transport maritime, ils n’ont pas besoin de l’agrément CSC (agrément maritime). De ce fait, ils sont moins chers et moins lourds que la version maritime.
Un Shelter technique est une enveloppe de protection pour des équipements techniques. Il sert de local technique transportable, pour maintenir des matériels dans les conditions optimales d’utilisation et à les préserver des agressions extérieures ou climatiques (température, humidité, air, poussières, hydrométrie, intrusion, …) sur un site d’utilisation.
Dans le domaine militaire, un Shelter peut contenir une unité de production d’énergie électrique en encapsulant par exemple un groupe électrogène, mais peut aussi former un centre de données (« data center ») modulaire, une unité de commande de radiocommunications, un centre de commandement mobile, une unité de stockage de matériel, d’armement, etc.
Il est connu d’équiper un élément modulaire du type précité d’un système photovoltaïque conçu pour faire fonctionner de manière autonome une installation électrique contenue dans le container, par génération d’énergie électrique à partir de l’énergie solaire avec possibilité de recharger des batteries. A cet effet, on peut fixer à demeure, par vissage, des panneaux solaires sur le toit ou sur un châssis incliné par rapport à l’horizontale d’un angle compris entre 0 et 90°, usuellement entre 3 et 10°.
Par exemple, le document CN 209568746 U divulgue un container de stockage d'énergie photovoltaïque, ayant un corps de container et un support de panneau solaire monté sur le côté supérieur du corps de container afin de supporter un panneau solaire avec une certaine inclinaison par rapport à l’horizontale. Une échelle d'escalade est installée à l'extrémité du corps de container pour permettre à un ouvrier de grimper au-dessus du container afin d’assurer l'entretien et le remplacement du panneau solaire.
Dans un certain nombre d’applications, il est souhaitable d’amener suffisamment d’énergie solaire pour alimenter une installation électrique contenue dans le container, ce qui peut nécessiter plus d’un panneau solaire.
Le document EP 2822178 A1 divulgue une installation d'îlot solaire mobile comprenant une pluralité de modules solaires photovoltaïques plans, un accumulateur d'énergie, et un régulateur de charge relié aux modules solaires et à l'accumulateur d'énergie. L'installation d'îlot solaire mobile est intégrée dans un container comportant deux parois longitudinales, deux parois transversales, un fond et un côté supérieur. Il s’agit en particulier d’un container ISO, dans lequel le régulateur de charge et l'accumulateur d'énergie sont aussi prévus, en particulier sous une forme installée à demeure. Le container ainsi qu'au moins une partie des modules solaires sont conçus de façon que les modules solaires puissent être rangés à l'intérieur du conteneur pour le transport de l'installation d'îlot solaire, et être disposés à l'extérieur du conteneur lors du fonctionnement de l'installation d'îlot solaire. Au moins une paroi transversale du container est pourvue d'au moins une rallonge orientée verticalement, extractible de cette paroi transversale du container, une partie des modules solaires de l'installation d'îlot solaire étant disposée dans cette rallonge.
Dans cet art antérieur, toutefois, le container est lui-même prévu pour contenir l’unité de génération d’énergie électrique. Tout ou partie de l’espace interne du container est donc occupé par les modules solaires lors du transport, et n’est donc pas disponible pour une autre utilisation. Dit autrement, le container est utilisé pour assurer une fonction de moyen de protection et de transport des panneaux solaires de l’installation d’îlot solaire.
L’invention vise inversement à permettre de pourvoir un container qui assure une autre fonction, ou fonction détournée, par exemple une fonction de module habitable ou de Shelter technique, d’un ensemble de panneaux solaires aptes à produire suffisamment d’énergie photovoltaïque pour générer l’alimentation électrique nécessaire à ladite fonction détournée.
L'invention vise à proposer une solution permettant notamment d’améliorer l’art antérieur conforme au document CN 209568746 U, afin de permettre de produire plus d’énergie photovoltaïque en augmentant le nombre de panneaux solaires utilisés, sans pénaliser l’espace à l’intérieur du container.
Ce but est atteint grâce à un châssis selon la revendication 1. L’invention se rapporte à un châssis (100) pour panneaux solaires déployables agençable au-dessus d’un élément modulaire de type conteneur, comprenant un bâti sensiblement parallélépipédique rectangle, dans lequel : le bâti parallélépipédique a un cadre inférieur (110) et un cadre supérieur (120) de formes sensiblement rectangulaires identiques, qui sont superposés bord-à-bord en étant espacés verticalement l’un de l’autre par des entretoises (130) de hauteur déterminée ; le cadre inférieur comprend quatre pièces de coin basses (111-114) et le cadre supérieur comprenant quatre pièces de coin hautes (121-124), qui sont superposées deux-à-deux ; chacun des cadres inférieur et supérieur comprend une paire de poutres longitudinales et une paire de poutres transversales qui sont superposées deux-à-deux, lesdites paires de poutres reliant chacune deux-à-deux les quatre pièces de coin basses et les quatre pièces de coin hautes, respectivement : le châssis comprend en outre au moins un premier cadre mobile inférieur (211a,211b,211c) et au moins un cadre mobile supérieur (221a,221b,221c) qui sont adaptés pour recevoir chacun un panneau solaire associé déployable, et qui sont agencés de telle sorte qu’ils sont, en position non déployée des panneaux solaires associés, entièrement contenus à l’intérieur du bâti parallélépipédique dans des plans respectifs l’un au-dessus de l’autre, et sont, en position déployée des panneaux solaires associés, sensiblement dans le même plan l’un à côté de l’autre avec le cadre mobile inférieur qui s’étend au moins en partie vers l’extérieur en dehors des limites transversales ou longitudinales du bâti, en passant entre deux poutres superposées respectives du cadre inférieur (110) et du cadre supérieur (120) dudit bâti, à savoir entre une poutre de l’une des paires de poutres transversales du cadre inférieur et une poutre de l’une des paires de poutres transversales du cadre supérieur, ou entre une poutre de l’une des paires de poutres longitudinales du cadre inférieur et une poutre de l’une des paires de poutres longitudinales du cadre supérieur, respectivement.
Avantageusement, un tel châssis est transportable indépendamment du container lui-même. Il peut donc être installé sur un container a posteriori, c’est-à-dire après fabrication, transport et installation du container sur son site d’exploitation.
En outre, en raison de sa conception à partir de pièces de coin conformes aux spécifications de la norme ISO1161-1984 de l’ISO, le châssis peut être agencé sur un container ISO containeur de la même manière que s’il s’agissait d’un autre container ISO. Le châssis ne nécessite donc pas de moyens de manutention ni de moyens de fixation spécifiques pour être agencé au-dessus d’un container ISO. Pour la même raison, des châssis conformes à l’invention peuvent être empilés (gerbés) et fixés entre eux grâce aux mêmes moyens de fixation que ceux qui sont utilisés pour la fixation de container ISO gerbés, pour leur transport par la voie maritime sur un cargo porte-container par exemple.
Les châssis sont transportables et peuvent être manutentionnés comme un container par des moyens de levage de containers standards.
Des modes de mise en œuvre, pris isolément ou en combinaison, prévoient en outre que dans le châssis selon l’invention, les pièces de coin sont des pièces de coin de conteneur conformes à la norme ISO 1161-1984.Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la hauteur hors-tout du châssis, en position non déployée du cadre mobile inférieur et du cadre mobile inférieur est au plus égale à 1 pied, soit 30 centimètres environ.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l’invention, le châssis comprend en outre des charnières (250) agencées au niveau d’une poutre longitudinale ou d’une poutre transversale du cadre supérieur (120) du bâti, couplant le cadre mobile supérieur audit cadre supérieur du bâti, de telle sorte que ledit cadre mobile supérieur peut pivoter autour desdites charnières lors du déploiement du panneau solaire associé afin d’être incliné, avec une première pente déterminée par rapport au plan du châssis, vers l’extérieur en dehors des limites transversales ou longitudinales du bâti. Dans un autre mode de réalisation préféré de l’invention, le cadre mobile supérieur ne pivote pas autour desdites charnières lors du déploiement du panneau solaire associé et reste en position non déployé et fixe.
Selon un autre mode de réalisation préféré de l’invention, le châssis comprend des moyens de blocage mutuels adaptés pour maintenir entre eux deux cadres mobiles supérieurs en position déployée des panneaux solaires associés, chacun en position inclinée avec une pente de valeur déterminée.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l’invention, le châssis comprend en outre des glissières (150,170a,170b) s’étendant perpendiculairement aux poutres superposées respectives du cadre inférieur (110) et du cadre supérieur (120) du bâti (110,120) entre lesquelles le premier cadre mobile inférieur peut s’étendre vers l’extérieur en dehors des limites transversales ou longitudinales du bâti, pour guider en coulissement ledit cadre mobile suivant la direction transversale (Y) ou la direction longitudinale (X), respectivement.
Selon un autre mode de réalisation préféré de l’invention, le premier cadre mobile inférieur et la glissière sont agencés de manière que ledit premier cadre inférieur peut coulisser dans la glissière vers l’extérieur du bâti avec capacité d’inclinaison, au moins en fin de course, vers le bas par rapport à l’axe longitudinal de ladite glissière, de manière à présenter une seconde pente déterminée, par rapport au plan du châssis, en position déployée du panneau solaire associé
Dans un autre mode de réalisation préféré de l’invention, le cadre mobile inférieur (200,300) comprend au moins une cale de retenue (206,306) adaptée pour coopérer avec une butée (106) du bâti pour retenir le cadre mobile afin qu’il ne s’échappe pas entièrement du bâti (110,120) en position entièrement déployée du panneau solaire associé.
Selon un autre mode de réalisation préféré de l’invention, le châssis comprend deux rangées de cadres mobiles inférieurs (211a,211b,211c) adjacents deux-à-deux suivant la direction longitudinale (X) du cadre inférieur (110) du châssis, à raison d’une rangée de part et d’autre, respectivement, d’une médiane dudit cadre inférieur du châssis s’étendant suivant ladite direction longitudinale, et deux rangées de cadres mobiles supérieurs (221a,221b,221c) adjacents deux-à-deux suivant la direction longitudinale du cadre supérieur (120) du châssis, à raison d’une rangée de part et d’autre, respectivement, d’une médiane dudit cadre supérieur du châssis s’étendant suivant ladite direction longitudinale.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l’invention, le châssis comprend deux rangées de paires de cadres mobiles inférieurs (311a-311c,331a-331c) adjacentes deux-à-deux suivant la direction longitudinale (X) du cadre inférieur (110) du châssis, lesdites paires de cadres mobiles étant entièrement contenues, en position non déployée des panneaux solaires associés, à l’intérieur du bâti parallélépipédique dans des plans respectifs l’un au-dessus de l’autre, et s’étendant, en position déployée des panneaux solaires associés, au moins en partie vers l’extérieur en dehors des limites transversales ou longitudinales du bâti, en passant entre des poutres superposées respectives du cadre inférieur (110) et du cadre supérieur (120) dudit bâti, chacune d’un côté transversal ou longitudinal respectif dudit bâti ; et deux rangées de cadres mobiles supérieurs (221a,221b,221c) adjacents deux-à-deux suivant la direction longitudinale du cadre supérieur (120) du châssis, à raison d’une rangée de part et d’autre, respectivement, d’une médiane dudit cadre supérieur du châssis s’étendant suivant ladite direction longitudinale.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
la est une représentation schématique en trois dimensions d’un container ISO, à titre d’exemple d’élément modulaire avec lequel des modes de réalisation du châssis selon l’invention peuvent être utilisés ;
la est une vue en trois dimensions de pièces de coin participant à la construction du container de la et du châssis selon des modes de réalisation ;
la est une représentation schématique simplifiée, en trois dimensions, d’un châssis selon des modes de réalisation du selon l’invention agencé sur un container ISO comme le container de la  ;
la est une vue en trois dimensions d’un châssis selon des modes de réalisation de l’invention avec douze panneaux solaires en position déployée ;
la est une vue en trois dimensions, de trois-quart, du châssis de la  ;
la est une vue de dessus du châssis de la et de la  ;
la est une vue de côté, selon la coupe A-A de la , du châssis des figures 4, 5 et 6 ;
la est une vue en coupe, selon la coupe B-B de la , d’une portion du châssis des figures 4, 5 et 6 ;
la est une vue en coupe, selon la coupe C-C de la , d’une autre portion du châssis des figures 4, 5 et 6 ;
la est une vue de côté d’un cadre mobile associé à un panneau solaire, d’un châssis selon des modes de réalistaion de l’invention ;
la est une vue de côté du châssis des figures 4, 5 et 6 ;
la montre un mode de réalisation d’un cadre mobile inférieur 300, associé à une paire de panneaux solaires inférieures comme les paires 311a-311c et les paires 331a-331c de la  ;
la est une vue de côté d’un ensemble de deux cadres mobiles inférieurs agencé dans une glissière à deux étages, pour une version du châssis avec dix-huit panneaux solaires, par exemple, au lieu du châssis avec douze panneaux solaires des figures 4, 5 et 6 ;
la est une vue de côté similaire à celle de la , mais pour un châssis avec dix-huit panneaux solaires au lieu du châssis avec douze panneaux solaires ;
la est une vue de côté en coupe selon la coupe B-B de ladite figure ;
la est une vue de face montrant le côté latéral gauche du châssis 100 selon le second mode de réalisation avec le bâti 110,120 de la équipé des cadres mobiles pour les panneaux solaires inférieurs et supérieurs montrés à la  ;
[Fig. 17] la [Fig. 17] est une vue en coupe du châssis 100 de la selon la coupe C-C de ladite figure.
Dans la description de modes de réalisation qui va suivre et dans les Figures des dessins annexés, les mêmes éléments ou des éléments similaires portent les mêmes références numériques aux dessins.
Les modes de réalisation d’un châssis pour panneaux solaires déployables qui vont être décrits sont particulièrement adaptés au montage sur des éléments modulaires du type conteneurs destinés à l'habitat (aussi appelés « bâti-modules ») par exemple pour la construction de logements, bureaux, bases de vie, etc. Cependant, l'homme du métier appréciera que les modes de réalisation décrits dans la présente description sont également adaptés au montage des châssis sur tout autre type d’élément modulaire, comme des conteneurs maritimes de 10, 20, 30 ou 40 pieds, des conteneurs de stockage, des conteneurs frigorifiques, des conteneurs sanitaires, des Shelter techniques pour application civiles ou militaires, etc.
En référence au schéma de la , un conteneur 10 comme un conteneur maritime ISO de 20 pieds tel que représenté, possède une forme essentiellement parallélépipédique rectangle, avec quatre grands côtés (deux côtés sensiblement horizontaux dont un sol (i.e., un côté bas) en général recouvert d’un plancher en bois contreplaqué d’une épaisseur de 28 mm par exemple et un toit (i.e., un côté haut), ainsi que deux grandes parois verticales) d’extension longitudinale, et avec deux petits côtés d’extension transversale. L’un des petits côtés, désigné par convention le côté avant 15, est en fait une double porte équipée avec des barres de fermeture 16, par exemple en acier galvanisé, pour le chargement et le déchargement de marchandises dans le conteneur 10.
Le repère orthogonal en bas de la figure indique la direction longitudinale X du conteneur orientée depuis le côté avant 15 vers le fond dudit conteneur, c’est-à-dire vers le petit côté opposé au petit côté 15 qui est équipé de la double-porte, la direction transversale Y du conteneur qui est orthogonale à ladite direction X et orientée de la gauche vers la droite par convention, et la direction verticale Z (direction de la gravité) orientée du bas vers le haut par convention. Dans ce qui suit, et sauf mention contraire expresse :
- les expressions « longueur », « axial », « avant » ou « arrière », « en-avant » ou « en-arrière », et « par-devant » ou « par-derrière » seront utilisées en référence à l’observation suivant la direction de l’axe longitudinal X ;
- les expressions « largeur », « latéral », « droit(e) » ou « gauche », « à droite » ou « à gauche », et « par la droite » ou « par la gauche » seront utilisées en référence à l’observation suivant la direction de l’axe transversal X ;
- les expressions « hauteur », « dessus » ou « dessous », « au-dessus » ou « au-dessous », et « par-dessus » ou « par-dessous », « bas » et « haut », « en bas » et « en haut », « inférieur » et « supérieur », seront utilisés en référence à l’observation suivant la direction de l’axe vertical Z.
De tels conteneurs sont généralement de dimensions standardisées selon la norme ISO 668-1995 de l’ISO (Organisation internationale de normalisation) et à ses amendements. Ainsi, par exemple :
- leur longueur L suivant la direction longitudinale X est égale à 2,991 mètres (m), ou à 6,058 m, ou encore à 9,144 m ou à 12,192 m (pour des conteneurs de 10, 20, 30 et 40 pieds, respectivement) ;
- leur largeur l suivant la direction transversale Y est de 2,438 m (soit 8 pieds) pour compatibilité avec la règlementation relative au transport routier, sur camions porte-conteneurs ; et,
- leur hauteur H suivant la direction verticale Z est de 2,591 m (soit 8.5 pieds), ou de 2,896 m (soit 9.5 pieds) pour ce que l’on appelle un container « high cube » (ou HC) en anglais.
De dimensions ainsi normalisées, les containers ISO sont faciles à manutentionner avec un chariot élévateur, une grue ou un portique portuaire, à stocker le cas échéant en les superposant en général sur six niveaux au moins, et à transporter par bateaux, par train ou par camions-porteurs.
Un tel conteneur 10 est réalisé à partir de pièces profilées en acier qui sont soudées entre elles et avec des pièces de coin. Plus particulièrement, les containers sont assemblés par soudage sur huit pièces d'angle qui sont des pièces en acier moulées, de forme et de dimensions normalisées selon le standard ISO1161-1984. Leurs dimensions sont de 178 millimètres (mm) de long (suivant la direction longitudinale X) par 162 mm de large (suivant la direction transversale Y) et par 118 mm de haut (suivant la direction verticale Z). Une telle pièce d’angle est aussi appelée pièce de coin ou plus simplement « coin », de l’anglais « corner ».
La montre quatre pièces d’angle 1, 2, 3 et 4 utilisables pour former les quatre coins du côté haut (ou toit) du conteneur 10 de la , à savoir le coin avant-droit 11, le coin avant-gauche 12, le coin arrière-droit 13 et le coin arrière-gauche 14, respectivement. Des pièces d’angle identiques aux pièces 1 à 4 sont utilisées également, mais à l’envers, pour former les quatre coins du côté bas (ou sol) du conteneur 10, à savoir le coin avant-droit 21, le coin avant-gauche 22, le coin arrière-droit 23 et le coin arrière-gauche 24, respectivement.
Le schéma simplifié de la montre le container 10 de la au-dessus duquel est agencé le châssis 100 selon des modes de réalisation. Le châssis 100 comprend un cadre rectangulaire inférieur 110 et un cadre rectangulaire supérieur 120, qui sont identiques et superposés bord-à-bord, le second étant au-dessus du premier. Ainsi qu’il apparaîtra de la description détaillée d’un mode de réalisation du châssis 100, les cadres 110 et 120 sont soudés entre eux, en étant espacés verticalement l’un de l’autre par des entretoises de hauteur déterminée. Ainsi, les cadres 110 et 120 forment un bâti sensiblement parallélépipédique rectangle. Afin de ne pas alourdir les dessins avec trop de références numériques, on se référera parfois dans la suite de la description, pour simplifier, au bâti par le couple de références 110,120.
Le cadre inférieur 110 comprend quatre pièces de coin basses et le cadre supérieur 120 comprend quatre pièces de coin hautes, qui sont superposées deux-à-deux. Chacun des cadres inférieur et supérieur comprend deux poutres longitudinales et deux poutres transversales qui sont superposées deux-à-deux, et qui relient chacune deux-à-deux les quatre pièces de coin basses et les quatre pièces de coin hautes, respectivement. Dit autrement, encore, chacun des cadres inférieur 110 et supérieur 120 comprend une paire de poutres longitudinales et une paire de poutres transversales qui sont superposées deux-à-deux, et lesdites paires de poutres relient chacune deux-à-deux les quatre pièces de coin basses et les quatre pièces de coin hautes, respectivement.
Le bâti 110,120 du châssis 100 peut présenter des dimensions dans le plan XY, c’est-à-dire une longueur suivant la direction longitudinale X et une largeur suivant la direction transversale Y, qui sont sensiblement égales aux dimensions correspondantes du container 10 sur lequel le châssis doit pouvoir être agencé. Ainsi, le châssis 100 peut reposer sur le container 10 et peut également lui être fixé, par l’intermédiaire des quatre pièces de coin du cadre inférieur 110, en coopération avec les quatre pièces de coin 11–14 du côté haut du container 10. Avantageusement, cette fixation peut être réalisée avec des crochets conventionnels, qui sont habituellement utilisés pour fixer entre eux des containers ISO lorsqu’ils sont gerbés ou accolés.
Dans des modes de réalisation, le bâti 110,120 du châssis 100 peut présenter une hauteur suivant la direction verticale Z qui est au plus égale à un pied, c’est-à-dire à 30 cm environ. De cette manière, un container ISO de 8.5 pieds de haut, lorsqu’il est équipé d’un châssis 100 selon des modes de réalisation de l’invention qui est agencé au-dessus dudit container, présente aux plus la hauteur d’un containers ISO de 9.5 pieds de haut, c’est-à-dire la hauteur d’un container de type « high cube » (HC). Cette caractéristique permet avantageusement le transport d’une unité formée d’un containers ISO de 8.5 pieds de haut équipé d’un châssis selon des modes de réalisation, dans les mêmes conditions qu’un container ISO de type HC de 9.5 pieds de haut. Dit autrement, un container ISO de 8.5 pieds de haut sur lequel est agencé un châssis selon des modes de réalisation, présente les dimensions standards d’un container ISO de longueur et de largeur correspondantes mais de 9.5 pieds de haut, ce qui est un avantage pour le transport et le stockage par empilage, du conteneur ainsi équipé, qui présente alors les dimensions standards d’un container ISO de type HC connu.
On va maintenant décrire plus en détail un premier mode de réalisation d’un châssis selon l’invention, en référence au schéma de la . Sur cette figure, le châssis 100 est orienté dans l’espace comme celui la , au-dessus du container 10 montré à la et non représenté à nouveau à la .
En considérant le point de vue d’un observateur qui serait placé face au côté avant 15 du conteneur 10 de la , le châssis 100 de la comprend, au niveau de la moitié droite (par rapport à une médiane du châssis 110,120) s’étendant suivant la direction longitudinale X, une rangée de panneaux solaires inférieurs comprenant, dans l’exemple montré, trois panneaux solaire inférieurs 211a, 211b et 211c, ainsi qu’une rangée de panneaux solaires supérieurs comprenant, dans l’exemple montré, trois panneaux solaire 221a, 221b et 221c. Le châssis 100 comprend aussi, au niveau de la moitié gauche, une autre rangée de panneaux solaires inférieurs 231a, 231b et 231c et une autre rangée de panneaux solaires supérieurs 241a, 241b et 241c, identiques à la rangée de panneaux inférieurs 211a-211c et à la rangée de panneaux supérieurs 221a-221c, respectivement. Dit autrement, dans le mode de réalisation représenté, le châssis 100 comprend douze panneaux solaires, à raison de quatre rangées ayant chacune trois panneaux solaires adjacents deux-à-deux suivant la direction longitudinale X. Chacun des panneaux solaires est agencé sur un cadre mobile associé (qui sera décrit en détail plus loin, . Ainsi, le panneau solaire est mobile entre position non déployée, d’une part, et une position entièrement déployée, d’autre part.
Dans le premier mode de réalisation considéré ici et représenté sur les figures des dessins, les rangées de panneaux solaires inférieurs 211a-211c et 231a-231c adjacents deux-à-deux ainsi que les rangées de panneaux solaires supérieurs 221a-221c et 241a-241c adjacents deux-à-deux s’étendent suivant la direction longitudinale X du châssis 100. Bien entendu, toutefois, l’homme du métier appréciera que dans d’autres modes de réalisation tout ou partie de ces rangées de panneaux solaires peuvent s’étendre suivant la direction transversale Y au lieu de la direction longitudinale X. Ce choix peut dépendre en particulier des dimensions des panneaux solaires utilisés, du nombre de panneaux solaires total à utiliser, et de considérations spécifiques à toute application du principe de l’invention.
En position entièrement déployée des panneaux solaires des rangées de panneaux inférieurs, la surface offerte par l’ensemble de tous ces panneaux photovoltaïques est, ainsi, sensiblement le double de la surface supérieure du container 10 et du châssis 100 (environ douze fois la surface d’un tel panneau, au lieu de six fois cette surface). L’homme du métier appréciera que le nombre maximum de panneaux solaires compris dans chacune de ces rangées peut varier, et ne dépend que des dimensions d’un panneau solaire suivant la direction longitudinale X, ainsi que de la longueur du container 10 (et donc du châssis 100) suivant cette direction longitudinale X.
Chacun des panneaux solaires est monté sur un cadre mobile associé (qui sera décrit en détail plus loin), qui appartient au châssis 100, de manière à être déployable. Dit autrement, les panneaux solaires ainsi montés, chacun sur un cadre mobile associé, sont rendus mobiles entre une position non déployée, d’une part, et une position entièrement déployée, d’autre part. La position non déployée permet le stockage et le transport du châssis seul ou agencé sur un containers ISO de dimensions correspondantes. La position déployée permet le fonctionnement opérationnel dans lequel les panneaux génèrent de l’électricité à partir de l’énergie solaire.
Dans l’exemple montré à la , les panneaux solaires inférieurs 211a, 211b et 211c (ci-après notés 211a-211c, par convention) sont en position déployée. Dans cette position déployée, les cadres mobiles associés aux panneaux solaires inférieurs 211a211c (s’étendent latéralement vers l’extérieur du châssis 100, c’est-à-dire au-delà des dimensions latérales du parallélépipède formé par le bâti du châssis 100. Comme il apparaîtra plus en détail d’une description détaillée qui sera donnée plus loin, les panneaux solaires inférieurs 211a-211c s’étendent ainsi entre les poutres longitudinales droites respectives, qui sont superposées et espacées à cet effet, du cadre inférieur 110 et du cadre supérieur 120 du bâti du châssis 100. Les panneaux solaires supérieurs 221a-221c, quant à eux, peuvent être inclinés par rapport à l’horizontale d’un angle compris entre 0 et 90°, usuellement entre 3 et 10°, par exemple d’un angle sensiblement égal à 5° environ comme montré pour le panneau solaire 221a et le panneau solaire 241a, en pivotant autour d’une articulation prévue au niveau de la poutre longitudinale gauche du cadre supérieur 120. Ils peuvent être maintenus dans cette position grâce à des béquilles positionnables, ou des vérins, ou préférentiellement grâce à des moyens de blocage mutuels qui seront décrits plus loin. L’homme du métier observera que, grâce à un jeu entre les poutres et à des moyens de retenue ad hoc, les panneaux solaires inférieurs 211a-211c et 231a-231c peuvent également présenter, dans leur position entièrement déployée, une inclinaison par rapport à l’horizontale sensiblement du même angle que les panneaux solaires supérieurs 221a-221c ou 241a-241c, par l’effet de la gravité.
La valeur de l’angle d’inclinaison des panneaux solaires indiquée au paragraphe ci-dessus est uniquement indicative. Elle n’est pas limitative. Une telle valeur d’angle d’inclinaison des panneaux solaires peut permettre d’améliorer la captation de l’énergie solaire, selon la latitude du lieu d’utilisation. En réalité, cependant, l’influence de cette inclinaison est peu importante dans la plupart des régions du monde où l’utilisation du châssis peut être envisagée. Mais l’inclinaison usuelle des panneaux solaires d’un angle compris entre 3 et 10° par rapport à l’horizontale est toutefois avantageuse car elle permet un lavage naturel des panneaux solaires par ruissellement de l’eau de pluie, qui permet d’éliminer les saletés (sable, poussières, etc.) ainsi que les feuilles d’arbres le cas échéant, qui peuvent se déposer sur les panneaux solaires sur le site d’utilisation du châssis 100.
L’homme du métier appréciera également qu’une inclinaison des panneaux solaires en position entièrement déployée est une caractéristique avantageuse pour les raisons précitée, mais n’est pas une caractéristique indispensable du point de vue opérationnel. Des modes de réalisations peuvent prévoir que les panneaux photovoltaïques restent à plat, dans le plan horizontal XY, en position entièrement déployée. L’incidence moyenne des rayons du soleil au cours d’une journée complète par rapport au plan des panneaux solaires n’a, en effet, pas une grande influence sur la captation de l’énergie solaire pour une utilisation aux latitudes envisagées.
On va maintenant décrire, en référence aux figures 5 à 8, un mode de réalisation détaillé du bâti 110,120 du châssis 100 de la , adapté pour être équipé de douze panneaux solaires. La montre une vue de dessus du bâti. La et la , sont des vues de côté selon la coupe A–A et selon la coupe B–B, respectivement, de la . Le bâti 110,120 forme un ensemble monobloc obtenu par l’assemblage de pièces en acier soudées entre elles.
En référence tout d’abord aux figures 4 et 5, le cadre inférieur 110 du bâti comprend quatre pièces d’angle 111,112,113 et 114, identiques aux pièces d’angle 1, 2, 3 et 4 de la , respectivement (en fait, la pièce d’angle 113 n’est pas visible sur les figures 4 et 5, et se trouve en dessous de la pièce d’angle 123 du cadre supérieur 120, voir ci-dessous). On rappelle que ces pièces d’angle sont des pièces de fonderie obtenue par moulage d’acier, et conformes aux spécifications de la norme ISO 1161-1984. Ces coins 111, 112, 113 et 114 sont reliés deux-à-deux par deux poutres longitudinales et deux poutres transversales du cadre 110, par exemple des poutres tubulaires en acier de section carrée. De la même manière, le cadre supérieur 120 du bâti comprend quatre pièces d’angle 121, 122, 123 et 124, identiques aux pièces d’angle 1, 2, 3 et 4 de la , respectivement. Ces coins 121, 122, 123 et 124 sont reliés deux-à-deux par deux poutres longitudinales et deux poutres transversales du cadre supérieur 120 identiques aux poutres précitées du cadre inférieur 110. Le cadre inférieur 110 et le cadre supérieur 120 sont de dimensions identiques et sont superposés bord à bord, c’est-à-dire que leurs pièces de coins respectives sont superposées deux-à-deux de même que leurs poutres longitudinales respectives et leurs poutres transversales respectives. Dit autrement, les coins 121, 122, 123 et 124 du cadre supérieur 120 viennent au droit des coins 111, 112, 113 et 114, respectivement, du cadre inférieur 110.
Ainsi qu’il est visible en particulier sur la pour les coins 111 et 121 de l’angle avant droit du bâti 110,120, et pour les coins 112 et 122 de l’angle avant gauche du bâti 110,120, le cadre inférieur 110 et le cadre supérieur 120 sont espacés suivant la direction verticale Z, par des entretoises 130 s’étendant verticalement entre les poutres longitudinales respectives desdits cadres 110 et 120. Les entretoises 130 sont par exemple réalisées avec du tube d’acier de section rectangulaire. Ces entretoises ayant aussi pour fonction de faciliter l’assemblage par soudage entre eux des coins 111 et 121, 112 et 122, 113 et 123, ainsi que 114 et 124.
En considérant à nouveau le schéma de la , le bâti 110,120 comprend aussi des coulisses transversales 150, réalisées par exemple avec de la tôle pliée, ou des poutrelles en acier de type UPN qui sont soudées par leur côté inférieur directement aux deux poutres longitudinales du cadre inférieur 110, et qui sont soudées par leur côté supérieur indirectement aux deux poutres longitudinales du cadre supérieur 120 par l’intermédiaire de lisses transversales 140, comme montré sur le détail D de la . Dit autrement, les coulisses transversales 150 sont surmontées de lisses transversales 140 qui en assurent le renfort et complètent la liaison, suivant la direction verticale Z, ainsi formée entre les paires de poutres longitudinales du cadre inférieur 110 et du cadre supérieur 120, respectivement, du bâti du châssis 100. En outre les lisses transversales 140 offrent un support pour des cadres mobiles respectivement associés aux panneaux solaires supérieurs 221a-221-c et 241a-241c, qui reposent sur lesdites lisses transversales 140 par le dessus, sensiblement dans le plan du cadre supérieur 120, ainsi qu’il sera explicité plus bas en référence aux figures 8, 9 et 10.
Dans le mode de réalisation montré aux figures 5 et 6, le bâti 110,120 comprend six coulisses transversales 150, à raison de trois paires de telles coulisses se faisant face mutuellement suivant la direction longitudinale X du châssis 100 par leur côté ouvert respectif. Ces trois paires de coulisses transversales 150 sont adjacentes deux-à-deux suivant la direction longitudinale X du châssis 100, en étant réparties de manière à partager la surface rectangulaire du châssis 100 dans le plan horizontal XY du cadre inférieur 110, en trois zones rectangulaires ayant les mêmes dimensions chacune. Dans l’exemple représenté aux figures, les trois paires de coulisses transversales 150 (avec deux coulisses qui sont respectivement adjacentes aux deux poutres transversales du cadre inférieur 110) forment trois zones rectangulaires adjacentes deux-à-deux suivant la direction longitudinale X.
Dans un mode de réalisation, le bâti 110,120 comprend des bras 160 respectivement disposés à chacun des angles du cadre inférieur 110, qui sont soudés à la poutre longitudinale et à la poutre transversale formant ledit angle, de manière à former avec elles une équerre. Bien plus qu’une fonction de renfort du bâti, cette équerre assure une fonction de support pour les deux coulisses transversales 150 (et leur entretoise associée 140) qui sont adjacentes aux deux poutres transversales du cadre inférieur 110, de manière à prévenir le flambage de ces éléments. A cet effet, les bras 160 sont disposés, suivant la direction verticale Z, juste en dessous desdites coulisses transversales 150.
La fonction principale des coulisses transversales 150 est en effet de former des glissières qui s’étendent suivant la direction transversale Y, et qui sont adaptées et agencées en se faisant face deux-à-deux suivant la direction longitudinale X, pour permettre le coulissement suivant la direction transversale Y des panneaux solaires inférieurs 211a, 211b et 211c, lesquels sont agencés chacun à cet effet dans un cadre mobile respectif (ces cadres mobiles seront décrits plus loin en référence aux schémas des figures 8, 9 et 10).
On va maintenant décrire les parties mobiles du châssis 100, en référence à la , à la et à la . On appréciera que ces parties mobiles sont mobiles par rapport au bâti 110,120 afin de conférer le caractère déployable aux panneaux solaires. Plus particulièrement, les figures montrent un mode de réalisation d’un cadre mobile inférieur, associé à l’un des panneaux solaires inférieurs droits 211a-211c, ou à l’un des panneaux solaires inférieurs gauche 231a-231c, montrés à la . Dans un mode de réalisation, les cadres mobiles sont tous identiques entre eux.
Chaque panneau solaire est monté fixement dans un cadre mobile comme le cadre 200 montré à la , par exemple un cadre en alu ou en acier, ledit cadre étant monté mobile dans le bâti 110,120 du châssis 100, ainsi qu’il sera explicité plus loin. Le cadre mobile inférieur 200 de la est orienté à la figure comme l’un des cadres mobiles inférieurs associés aux panneaux solaires inférieurs gauche 231a-231c dans la représentation de la .
Dans un mode de réalisation, les cadres mobiles inférieurs comme le cadre 200 de la , sont de forme rectangulaire, de dimensions dans le plan XY qui sont légèrement supérieures aux dimensions correspondantes des panneaux solaires utilisés. Ils peuvent être réalisés en profilés tubulaires de section rectangulaire. Le cadre 200 comprend ainsi deux montants transversaux 201 et 203 s’étendant suivant la direction transversale Y du châssis 100 lorsque le cadre 200 est monté dans ledit châssis, ainsi que deux montant longitudinaux 202 et 204 s’étendant suivant la direction longitudinale X du châssis 100 lorsque le cadre 200 est monté dans ledit châssis. D’un côté (en haut à droite de la ), les montants transversaux 201 et 203 s’étendent au-delà du montant longitudinal 204 qui les relie, de manière à se prolonger vers l’extérieur du cadre, c’est-à-dire en dehors de limites transversales du cadre 200. Des parties 201a et 203a de prolongation des montants transversaux 201 et 203, respectivement, qui correspondent à cette extension transversale au-delà du montant longitudinal 204, portent chacune une cale de retenue 206 adaptée pour coopérer avec une butée 106 du bâti 110,120 ainsi qu’il est montré sur la vue de détail de la . Ces moyens 106,206 ont pour fonction de retenir le cadre mobile 200 afin qu’il ne s’échappe pas entièrement du bâti 110,120 en position entièrement déployée du panneau solaire associé.
Le cadre mobile inférieur 200 comprend en outre une patte 207 fixée, par exemple par soudage, vers le milieu (souvent la direction longitudinale X) du montant longitudinal 202 opposé au montant longitudinal 204 qui est du côté des prolongements 201a et 203a des montants transversaux 201 et 203, respectivement. Cette patte 207 permet à un opérateur d’attraper le cadre mobile inférieur 200 pour le faire coulisser vers l’extérieur du bâti 110,120, afin de déployer le panneau solaire associé.
Enfin, le cadre mobile inférieur 200 comprend quatre pattes supports 205 s’étendant horizontalement (i.e., dans le plan XY) à l’intérieur du cadre, au niveau de chacun des quatre angles dudit cadre, respectivement. Chacune desdits pattes support relie, par soudage ou par assemblage vissé ou autre, l’un des montants longitudinaux 202 et 204, d’une part, et l’un des montants transversaux 201 et 203, d’autre part, à la manière d’une équerre. Ces supports ont pour fonction de rigidifier le cadre mobile 200, mais aussi et surtout de soutenir le panneau solaire associé (non représenté à la ). La longueur suivant la direction X et la largeur suivant la direction Y du cadre mobile 200 sont adaptées pour recevoir des panneaux solaires du marché, le cas échéant maintenus par des cales, ou par tout autre moyen équivalent comme des brides de serrage (non représentées), par exemple des brides élastiques de type « clip ».
Des panneaux solaires du marché, disponibles à la date de dépôt de la présente demande, ont par exemple les dimensions suivantes (longueur x largeur x hauteur) :
- panneaux de la marque Photowatt™ : 1675 mm x 992 mm x 35 mm ;
- panneaux solaires de la marque Voltec™ : 1660 mm x 998 mm x 42 mm ;
- panneaux solaires de la marque Rec™ : 1675 mm x 997 mm x 38 mm ;
- panneaux de la marque LG™ : 1700 mm x 1016 mm x 40 mm.
C’est pourquoi, dans un mode de réalisation, un cadre mobile tel que le cadre 200 de la peut avoir une longueur égale à 1680 mm entre ses bords internes qui sont en vis-à-vis l’un de l’autre, afin de pouvoir recevoir un panneau solaire par exemple de l’un quelconque des trois premiers modèles listés ci-dessus, ledit panneau étant alors maintenu fixement dans ledit cadre mobile à l’aide de cales appropriées. Un autre mode de réalisation d’un cadre 200 peut présenter une longueur égale à 1705 mm entre ses bords internes en vis-à-vis l’un de l’autre, afin de pouvoir recevoir un panneau solaire de la marque LG™ ci-dessus.
La est une vue de côté du châssis 100 de la , avec le bâti fixe 110,120 équipé des cadres mobiles respectivement associés aux panneaux solaires inférieurs 211a-211c et 231a-231c ainsi que des cadres mobiles respectivement associés aux panneaux solaires supérieurs 221a-221c et 241a-241c. La est une vue en coupe du châssis de la , dans le plan de coupe C-C de ladite figure. Ces figures montrent le cadre mobile associé au panneau solaire supérieur 241a pour la position entièrement déployée dudit panneau solaire associé, alors que les cadres mobiles respectivement associés aux panneaux solaires supérieurs 241b et 241c ne sont pas visibles sur cette vue car lesdits panneaux solaires associés sont en position non déployée, donc les cadres mobiles et leurs panneaux solaires associés sont entièrement logés dans le plan du cadre supérieur 120 du bâti 110,120. De même, chacun des cadres mobiles inférieurs visibles sur la vue de la est entièrement logé dans la volume intérieur du bâti 110,120 essentiellement dans un plan horizontal compris entre celui du cadre inférieur 110 et celui du cadre supérieur 120 dudit bâti, étant donné que les panneaux solaires associés 231a, 231b et 231c sont en position entièrement non déployée.
L’homme du métier appréciera que, lors du déploiement des panneaux solaires inférieurs comme le panneau solaire inférieur 211a montré à la , chaque panneau solaire inférieur et son cadre mobile inférieur associé s’étend vers l’extérieur du bâti du châssis 100 en dehors des limites transversales dudit bâti, suivant la direction transversale Y (i.e., orthogonalement au plan de la ), entre les poutres longitudinales respectives du cadre inférieur 110 et du cadre supérieur 120 dudit bâti qui sont superposées suivant la direction verticale Z. Les cadres mobiles inférieurs sont guidés en coulissement par les coulisses 150 mieux visibles sur la , c’est-à-dire que lesdites coulisses 150 ont l’effet de glissières pour les maintenir sensiblement alignées suivant la direction transversale Y.
L’homme du métier appréciera que l’espacement suivant la verticale Z entre les poutres longitudinales respectives du cadre inférieur 110 et du cadre supérieur 120 du bâti du châssis est supérieure à la hauteur des cadres mobiles inférieurs équipés chacun de leur panneau solaire associé 211a, 211b et 211c, en sorte que chacun desdits cadres mobiles inférieurs peut coulisser dans la glissière 150 vers l’extérieur du bâti avec capacité d’inclinaison, au moins en fin de course, vers le bas par rapport à l’axe principal de ladite glissière 150 (i.e., par rapport à l’axe transversal Y dans le mode de réalisation représenté). En fait, cette inclinaison se produit par le simple effet de la gravité appliqué aux cadres mobiles inférieurs associés aux panneaux solaires inférieurs 211a, 211b et 211c, dès lors que le centre de gravité dépasse, vers l’extérieur des limites du bâti du châssis, la limite formée par les poutres longitudinales des cadres 110 et 120, respectivement, dudit bâti. Ainsi, en position entièrement déployée du panneau solaire associé, ledit panneau présente une seconde pente déterminée, par rapport au plan du châssis, vers le bas.
En fixant à une distance déterminée l’écartement suivant la verticale Z entre les poutres longitudinales respectives des cadres 110 et 120 du bâti du châssis 100 par rapport à la hauteur des cadres mobiles inférieurs équipés de leurs panneaux solaires associés 211a, 211b et 211c, on peut faire en sorte que l’angle d’inclinaison desdits cadres inférieurs soit d’environ 3 à 10°, par exemple. Dit autrement, la pente des cadres mobiles inférieurs associés aux panneaux solaires inférieurs 211a, 211b et 211c en position entièrement déployée peut être sensiblement égale à la pente des cadres mobiles supérieurs associés aux panneaux solaires inférieurs 221a, 221b et 221c en position déployée, comme montré à la décrite plus haut et mieux visibles encore à la pour les cadres 211a et 221a. On rappelle qu’une pente de 5° environ permet d’assurer un lavage naturel des panneaux solaires en position déployée, grâce à l’eau de pluie. Cette pente permet aussi le nettoyage au jet d’eau et à la raclette, le cas échéant, par un opérateur se tenant debout autour de l’élément de construction modulaire 10 qui est équipé du châssis 100.
Comme déjà mentionné plus haut et comme illustré par le détail de la , les cadres mobiles inférieurs comprennent au moins une cale de retenue 206 adaptée pour retenir le cadre mobile afin qu’il ne s’échappe pas entièrement du bâti en position entièrement déployée du panneau solaire associé. Cette cale peut être une platine aux dimensions, suivant la direction longitudinale X, de la face supérieure des montants transversaux 201 et 203 du cadre mobile inférieur 200. Dans un exemple, la cale 206 est soudée sur le dessus dudit montant. Ainsi, elle peut abuter contre la butée 106 qui est maintenue sur la face inférieure de la poutre longitudinale correspondante du cadre supérieur 120 du bâti du châssis 100 et/ou de la coulisse 150 et/ou de l’entretoise 140, en position entièrement déployée du panneau solaire associé. L’homme du métier appréciera que l’invention n’entends pas être limitée par le mode de réalisation des cales et butées des cadres mobiles, et que bien d’autres modes de réalisation à sa portée peut être envisagés pour réaliser cette fonction de retenue des cadres mobiles afin qu’ils ne s’échappent pas entièrement du bâti 110,120 dans la position entièrement déployée des panneaux solaires associés.
Quel que soit le mode de réalisation des butées, en position déployée des panneaux solaires, les cadres mobiles associés aux panneaux solaires inférieurs 211a, 211b et 211c d’une part, et les cadres mobiles associés aux panneaux solaires supérieurs 221a, 221b et 221c d’autre part, sont sensiblement dans le même plan, en étant adjacents deux-à-deux suivant la direction transversale Y, avec les cadres mobiles inférieurs qui s’étendent en tout ou en en partie vers l’extérieur en dehors des limites transversales du bâti, en passant entre les poutres superposées respectives du cadre inférieur 110 et du cadre supérieur 120 dudit bâti. Dit autrement, la surface totale des panneaux solaires peut être sensiblement le double de la surface du châssis dans le plan horizontal XY, et donc du double de la surface du toit du container 10 qui est équipé d’un tel châssis.
Concernant maintenant les cadres mobiles supérieurs associés aux panneaux supérieurs 221a-221c et 241a-241c, l’homme du métier appréciera qu’ils ont sensiblement la même structure et les mêmes dimensions que le cadre mobile inférieur 200 représenté à la . Toutefois, et comme montré à la , ils n’ont pas de cales de retenue comme les cales de retenue 206 du cadre mobile 200 de la disposées au niveau de prolongements des montants transversaux 201 et 203. Inversement, ils sont équipés d’éléments de charnière 250 coopérant avec des éléments de charnière complémentaires fixés, par exemple par soudage, sur la poutre longitudinale correspondante du cadre supérieur 120 du bâti 110,120. Grâce à ces éléments de charnière, les cadres mobiles supérieurs associés aux panneaux solaires supérieurs peuvent pivoter, entre la position non déployée et la position déployée desdits panneaux solaires.
Dans la position entièrement déployée des panneaux solaires supérieurs, les paires de cadres mobiles associés qui sont situés de manière adjacente de part et d’autre, i.e., à gauche et à droite, de la grande médiane (médiane suivant l’axe longitudinal X) du rectangle formé par le cadre supérieur 120 du bâti 110,120, peuvent être maintenus ensemble par des pattes 257 identiques à la patte 207 du cadre mobile inférieur 200 de la . Cette liaison peut être obtenue par exemple à l’aide d’une goupille, d’un ensemble manille-manillon, d’un mousqueton, d’un boulon, etc. coopérant avec des trous ad-hoc dans les pattes 257. Ces différents éléments forment des moyens de blocage mutuels adaptés pour maintenir entre eux les deux cadres mobiles supérieurs en position déployée des panneaux solaires associés. Dans cette position, chacun des cadres mobiles supérieurs est en position inclinée avec une pente de valeur déterminée par rapport au plan XY du châssis, à savoir de 3 à 10° dans l’exemple, vers le bas en direction de l’extérieur c’est-à-dire en dehors des limites transversales du bâti 110,120, entre une ligne de faîtage imaginaire et les poutres longitudinales opposées du cadre supérieur 120 dudit bâti. Une ou plusieurs béquilles peuvent aussi être prévues pour maintenir en position ainsi inclinée les paires de cadres mobiles supérieurs qui sont solidarisés entre eux par lesdits moyens de blocage mutuels. Par exemple, les équilles peuvent être fixées également grâce à la goupille ou aux moyens équivalents précités, qui passe par les trous prévus dans les pattes.
Bien entendu, si les rangées de panneaux solaires supérieurs 221a-221c et 241a-241c s’étendent suivant la direction transversale Y (au lieu de la direction longitudinale X), les charnières sont agencées au niveau d’une poutre transversale du cadre supérieur 120 du bâti 110,120 du châssis 100 (au lieu d’une poutre longitudinale), en sorte que le cadre mobile correspondant peut être incliné vers le bas en direction de l’extérieur c’est-à-dire en dehors des limites longitudinales du bâti (au lieu de ses limites transversales).
En référence au schéma de la , on va maintenant décrire un second mode de réalisation d’un châssis selon l’invention, qui permet d’augmenter de 50% la capacité de production d’énergie photovoltaïque par rapport au premier mode de réalisation présenté jusqu’ici en référence en particulier au schéma de la . En effet, dans ce second mode de réalisation, le châssis 100 peut comprendre jusqu’à dix-huit panneaux solaires au lieu de douze panneaux solaires pour le châssis de la . Sur la , le châssis 100 est orienté dans l’espace comme celui la et de la , au-dessus du container 10 montré à la et déjà décrit en référence à ladite figure. Les éléments communs aux deux modes de réalisation, des figures 4 et 11 respectivement, et qui ont déjà été décrit dans ce qui précède en référence au premier mode de réalisation, ne seront pas décrits à nouveau ici.
En considérant le point de vue d’un observateur qui serait placé face au côté avant 15 du container 10, le châssis 100 de la comprend, au niveau de la moitié droite (par rapport à une médiane du châssis 110,120) s’étendant suivant la direction longitudinale X, une rangée de panneaux solaires inférieurs comprenant, dans l’exemple montré, trois paires de panneaux solaire inférieurs 311a, 311b et 311c, ainsi qu’une rangée de panneaux solaires supérieurs comprenant, dans l’exemple montré, les trois panneaux solaire supérieurs 221a, 221b et 221c déjà décrits en référence au premier mode de réalisation. L’homme du métier appréciera que le panneau solaire inférieur 311a est visible à la figure car il est en position déployée, alors que les panneaux solaires inférieurs 311b et 311c ne sont pas visibles car ils sont en position non déployées, donc logés à l’intérieur du volume du châssis 100. Le châssis 100 comprend aussi, au niveau de la moitié gauche, une autre rangée de paires de panneaux solaires inférieurs 331a, 331b et 331c et la rangée de panneaux solaires supérieurs 241a, 241b et 241c déjà décrits en référence au premier mode de réalisation.
Dit autrement, dans le mode de réalisation représenté, le châssis 100 comprend dix-huit panneaux solaires, à raison de quatre rangées dont deux ayant chacune trois panneaux solaires adjacents deux-à-deux suivant la direction longitudinale X, et dont deux ayant chacune trois paires de panneaux solaires adjacents deux-à-deux suivant la direction longitudinale X. Chacun des panneaux solaires est agencé sur un cadre mobile associé. Pour les cadres mobiles associés aux panneaux solaires inférieurs, il s’agit du cadre mobile qui a été décrit plus haut essentiellement en référence à la , par référence en outre à la qui montre un cadre mobile associés aux panneaux solaires inférieurs selon le premier mode de réalisation. Pour les cadres mobiles associés aux panneaux solaires inférieurs du second mode de réalisation ici décrit, il s’agit d’un cadre mobile 300 qui va plus bas être décrit en référence à la .
Dans le second mode de réalisation considéré ici, et représenté sur les figures des dessins, les rangées de panneaux solaires inférieurs 311a-311c et 331a-331c adjacents deux-à-deux ainsi que les rangées de panneaux solaires supérieurs 221a-221c et 241a-241c adjacents deux-à-deux s’étendent suivant la direction longitudinale X du châssis 100. Bien entendu, toutefois, l’homme du métier appréciera que dans d’autres modes de réalisation tout ou partie de ces rangées de panneaux solaires peuvent s’étendre suivant la direction transversale Y au lieu de la direction longitudinale X.
En position entièrement déployée des panneaux solaires des rangées de panneaux inférieurs, la surface offerte par l’ensemble de tous les panneaux photovoltaïques est, ainsi, sensiblement le triple de la surface supérieure du container 10 et du châssis 100 (environ dix-huit fois la surface d’un tel panneau, au lieu de six fois cette surface). Comme pour le premier mode de réalisation, l’homme du métier appréciera que le nombre maximum de panneaux solaires compris dans chacune de ces rangées peut varier, et ne dépend que des dimensions d’un panneau solaire suivant la direction longitudinale X, ainsi que de la longueur du container 10 (et donc du châssis 100) suivant cette direction longitudinale X.
La montre un mode de réalisation d’un cadre mobile inférieur 300, associé à une paire de panneaux solaires inférieures comme les paires 311a-311c et les paires 331a-331c de la . Le cadre mobile inférieur 300 est orienté à la comme l’un des cadres mobiles inférieurs associés aux paires de panneaux solaires inférieurs gauche 331a-331c dans la représentation de la .
Le cadre mobile inférieur 300 est très similaire au cadre mobile inférieur 200 de la . Il possède ainsi :
- deux montants transversaux 301 et 303 identiques aux montants transversaux 201 et 203 du cadre 200, mais de longueur suivant l’axe transversal Y sensiblement égale au double de la longueur desdits montants 201 et 203. Les montants 301 et 303 sont prolongés par des prolongements 301a et 303a, respectivement, identiques aux prolongements 201a et 203a des montants 201 et 203, respectivement, et sont chacun munis, comme ces derniers, d’une cale de retenue 306 identique à la cale de retenue 206 du cadre 200 ;
- un premier montant longitudinal d’extrémité transversale 304, qui correspond et qui est identique au montant longitudinal 204 du cadre 200, ainsi qu’un second montant longitudinal d’extrémité transversale 302, qui correspond et qui est identique au montant longitudinal 202 du cadre 200, ainsi en outre qu’un montant longitudinal central 306 identique au montant 304 et situé à égale distance, suivant la direction transversale Y, entre lesdits premier et second montants transversaux d’extrémité 304 et 302 ;
- huit pattes supports 305 identiques aux pattes supports 205 du cadre 200, à l’intérieur du cadre 300, au niveau de chacun des huit angles internes dudit cadre 300, respectivement. Chacune desdits pattes support relie, par soudage ou par assemblage vissé ou autre, l’un des montants longitudinaux 302, 306 et 204, d’une part, et l’un des montants transversaux 301 et 303, d’autre part, à la manière d’une équerre ; et,
- une patte 307 identique à la patte 207 du cadre 200 fixée, par exemple par soudage, vers le milieu (suivant la direction longitudinale X) du second montant longitudinal d’extrémité 302.
Chacun des deux panneaux solaires d’une paire de panneaux solaires inférieurs 311a-311c et 331a-331c est monté fixement dans un cadre mobile comme le cadre 300 montré à la , en positions respectives adjacentes suivant la direction transversale Y, de part et d’autre du montant longitudinal central 306. Dit autrement, un cadre mobile comme le cadre mobile 300 de la est adapté pour recevoir une paire de panneaux solaires inférieurs, adjacents suivant la direction transversale Y.
Comme l’homme du métier l’aura compris, la dimension transversale du cadre 300 associé à une paire de panneaux solaires inférieurs parmi les paires 311a-311c et les paires 331a-331c, correspond sensiblement à la dimension transversale (i.e., à la largeur) du châssis 100 et donc du container 10 équipé dudit châssis. C’est pourquoi le bâti 110,120 utilisé dans le second mode de réalisation du châssis 100 considéré ici, présente de légères différences par rapport à celui utilisé dans le premier mode de réalisation et représenté aux figures 5, 6, 7, 9 et 10.
En vue de dessus, le bâti 110,120 du second mode de réalisation du châssis 100 semble identique au bâti 110,120 du premier mode de réalisation dudit châssis, tel que représenté à la . C’est pourquoi une vue de dessus du bâti 110,120 selon le second mode de réalisation du châssis n’est pas spécifiquement donnée dans les dessins. L’homme du métier peut se référer à la pour cela. Cependant, la conception du bâti est sensiblement différente, concernant les glissières pour les cadres mobiles inférieurs.
Ceci va être exposé en référence à la et à la et à la . La est une vue en trois dimensions du bâti 110,120 seul, i.e. les sans cadres mobiles. La et la sont une vue de face en coupe selon la coupe A-A de la et une vue de côté en coupe selon la coupe B-B de ladite , et correspondent donc à la et à la , respectivement, du premier mode de réalisation déjà décrit. Le second mode de réalisation du châssis 100 est en outre illustré par la et la [Fig. 17], qui sont une vue de face montrant le côté latéral gauche du châssis 100 selon le second mode de réalisation avec le bâti 110,120 de la équipé des cadres mobiles pour les panneaux solaires inférieurs et supérieurs montrés à la , et une vue en coupe du châssis 100 de la selon la coupe C-C de ladite figure. Afin de ne pas rallonger inutilement la description, seules les différences entre le second mode de réalisation et le premier mode de réalisation sont décrites ici.
Essentiellement, les coulisses 150 du bâti 110,120 selon le premier mode de réalisation du châssis 100 conforme aux figures 6 et 7 sont remplacées dans le bâti 110,120 selon le second mode de réalisation du châssis 100 conformes aux figures 13 à 17 par des coulisses doubles 170. On entend par « coulisses doubles » des coulisses 170 qui ont deux glissières 170a et 170b superposées, comme montré en particulier sur la vue de détail D de la , et sur les détails D et E de la [Fig. 17]. De telles coulisses doubles peuvent être réalisées avec deux poutrelles de type UPN superposées, ayant un profil global, en coupe, qui présente la forme de la lettre « E ». En variante il peut s’agir d’une unique pièce à section en forme de « U » avec un fer plat soudé entre les deux plats du « U », pour affecter la forme d’un « E ».
En outre, comme montré sur les figures 13 et 14, toutes les coulisses doubles 170 sont parallèles entre elles, mais elles ne sont pas exactement dans le plan horizontal XY, ainsi qu’on peut le voir en particulier sur les figures 14 et 15 et sur les détails D et E de la [Fig. 17]. Au contraire, chacune des glissières 107a et 170b est inclinée vers le bas, de la gauche vers la droite en adoptant le point de vue d’un observateur qui se tiendrait devant les portes doubles 15 du container 10 équipé du châssis 100 comme déjà exposé en référence à la .
A cet effet, notamment, les bras 160 du bâti 110,120 qui assurent une fonction de support pour les deux coulisses transversales 150 (et leur entretoise associée 140) qui sont adjacentes aux deux poutres transversales du cadre inférieur 110, ne sont pas à la même hauteur, c’est-à-dire pas au même niveau suivant l’axe vertical Z. En effet, les bras 160 qui sont disposés à chacun des angles du cadre inférieur 110 du côté droit du bâti (c’est-à-dire du côté des pièces de coin 111,121 et 113,123), sont en position plus basse que les bras 160 du bâti qui sont disposés à chacun des angles du cadre inférieur 110 du côté gauche dudit bâti (c’est-à-dire du côté des pièces de coin 112,122 et 114,124). Essentiellement, les deux bras 160 situés du côté droit du bâti 110,120 s’étendent à partir du niveau des faces supérieures de la poutre longitudinale et de chacune des poutres transversales, respectivement, du cadre inférieur 110, alors que les deux bras 160 situés du côté gauche du bâti 110,120 s’étendent à partir du niveau des faces inférieures de la poutre longitudinale et de chacune des poutres transversales, respectivement, dudit cadre inférieur 110. Ceci est visible en particulier à la et à la [Fig. 17].
Enfin, l’homme du métier appréciera que les cales de retenue 306 qui sont montées aux extrémités des cadres mobiles inférieurs afin de les retenir lorsqu’ils sont en position entièrement déployées des panneaux solaires inférieurs associés, coopèrent toujours (i.e., comme dans le premier mode de réalisation du châssis) chacun avec une butée 106, comme exposé plus haut à propos du premier mode de réalisation. Toutefois, et comme montré sur les vues de détails D et E de la [Fig. 17] pour le côté gauche et pour le côté droit, respectivement, du châssis 100, la butée 106 est agencée sur le bord supérieur 171a de la glissière supérieure 170a du côté droit (voir détail E) c’est-à-dire aussi sur la « barre du haut » du « E » de la section de la poutrelle constituant la coulisse 170, alors qu’elle est agencée sur le bord supérieur 171b de la glissière inférieure 170b du côté gauche (voir détail D) c’est-à-dire aussi sur la « barre du milieu » du « E » de la section de la poutrelle constituant ladite coulisse 170.
Concernant les supports mobiles supérieures, associés aux panneaux solaires supérieurs221a-221c et 241a-241c, le second mode de réalisation est identique au premier mode de réalisation. Les figures et notamment les vues de détails D et E de la [Fig. 17] montrent les charnières 250 qui permettent le déploiement de ces panneaux solaires supérieurs, qui sont agencés sur les poutres longitudinales du cadre supérieur 110.
Pour finir, et comme montré sur les figures 11 et 16, le châssis 100 selon le second mode de réalisation peut être complété par des jambes de force 390, par exemple des jambes de force amovibles, qui peuvent être fixées par tout moyen approprié aux cadres mobiles inférieurs dans la position entièrement déployée des panneaux solaires associés d’une part, et les grandes parois du container qui est équipé du châssis 100, d’autre part. Ces moyens permettent de maintenir en position les cadres mobiles lorsqu’ils sont sortis du bâti en n’étant plus retenus que par leurs cales de retenues 306, et de rigidifier l’ensemble formé des cadres mobiles et le container et le châssis, afin de soulager les efforts et d’éviter ou de réduire le risque de déformation des cadres mobiles par l’effet du vent, par exemple. De telles jambes de force peuvent aussi être utilisées avec le premier mode de réalisation (à douze panneaux solaires dans l’exemple), mais elles sont particulièrement avantageuses dans le second mode de réalisation (à dix-huit panneaux solaires par exemple), compte tenu du porte-à-faux plus importants des cadres mobiles dans la position entièrement déployée des panneaux solaires associés.
Ainsi, l’homme du métier appréciera que, lors du déploiement des cadres mobiles inférieurs associés aux panneaux solaires inférieurs, les cadres mobiles associés aux panneaux solaires inférieurs du côté droit 211a-211c glissent (sous l’effet d’une traction exercée par un opérateur) de la gauche vers la droite (i.e., de l’intérieur du bâti en direction de l’extérieur du bâti, au-delà des limites transversales dudit bâti) avec une légère inclinaison de haut en bas. Inversement, lors du déploiement des cadres mobiles inférieurs associés aux panneaux solaires inférieurs, les cadres mobiles associés aux panneaux solaires inférieurs du côté gauche 231a-231c glissent de la droite vers la gauche (i.e., de l’intérieur du bâti en direction de l’extérieur du bâti, au-delà des limites transversales dudit bâti) avec une légère inclinaison de bas en haut. Et, de cette façon, chacune des glissières 170a et 170 de chaque glissière double 170 débouche vers l’extérieur du bâti 110,120, au niveau de la poutre longitudinale correspondante dudit bâti, exactement à la même hauteur, entre les cadres 110 et 120. Ceci est visible sur la et la [Fig. 17].
Cette disposition des glissières doubles 170 par rapport au plan horizontal XY permet de loger, de manière opérationnelle, lesdites glissières double 170 (qui ont pourtant une hauteur sensiblement égale au double de celle des glissières « simple » 150 du premier mode de réalisation conforme aux figures 6 à 10), à l’intérieur du même volume parallélépipédique du châssis 100. Dit autrement, le châssis 100 selon le second mode de réalisation présentement décrit, bien qu’offrant la possibilité d’avoir dix-huit panneaux solaires au lieu des douze panneaux solaires du premier mode de réalisation, conserve le même encombrement, et notamment la même hauteur sensiblement égale à 1 pied, c’est-à-dire 30 cm, avec les avantages techniques déjà mentionnés.
La présente invention a été décrite et illustrée dans la présente description détaillée et dans les figures des dessins annexés, dans des formes de réalisation possibles. La présente invention ne se limite pas, toutefois, aux formes de réalisation présentées. D’autres variantes et modes de réalisation peuvent être déduits et mis en œuvre par la personne du métier à la lecture de la présente description et des dessins annexés.
Notamment, dans le premier (respectivement second) mode de réalisation montré en particulier à la (respectivement à la ), le châssis 100 comprend deux rangées de trois cadres (respectivement paires de cadres) mobiles inférieurs comme les cadres 211a, 211b et 211c (respectivement 331a-331c) adjacents deux-à-deux suivant la direction longitudinale X du cadre inférieur 110 du châssis, à raison d’une rangée de part et d’autre, respectivement, d’une médiane dudit cadre inférieur du châssis s’étendant suivant ladite direction longitudinale X dans la position déployée des panneaux solaires associés. Le châssis comprend aussi deux rangées de trois cadres mobiles supérieurs comme les cadres 221a, 221b et 221c adjacents deux-à-deux suivant la direction longitudinale du cadre supérieur 120 du châssis, à raison d’une rangée de part et d’autre, respectivement, d’une médiane dudit cadre supérieur du châssis s’étendant suivant ladite direction longitudinale. Bien entendu, le nombre de trois cadres mobiles inférieurs et le nombre de cadres mobiles adjacents suivant la direction longitudinale X du cadre inférieur 110 ou du cadre supérieur 120, respectivement, n’est qu’un exemple, qui ne dépend que de la longueur du châssis suivant la direction longitudinale X, laquelle dépend de la longueur longitudinale de l’élément de construction modulaire sur lequel le châssis doit être agencé. Des modes de réalisation peuvent avoir seulement un ou deux cadres mobiles adjacents dans chaque rangée pour des container plus petits, ou inversement quatre tels cadres ou plus pour des containers plus grands.
Par ailleurs, la forme rectangulaire du châssis 100 dans le plan horizontal XY peut être, dans un mode de réalisation particulier, une forme carrée si le châssis est adapté pour être utilisé avec un élément de construction modulaire de 8 pieds de long, par exemple. A cet égard, un carré n’est qu’un cas particulier d’un rectangle, i.e., c’est un rectangle régulier ayant quatre côtés de longueur égale.
En outre, dans les modes de réalisations précédemment décrits les cadres mobiles inférieurs s’étendent transversalement (suivant la direction Y) vers l’extérieur du bâti 110,120 entre des poutres longitudinales superposées du cadre inférieur 110 et du cadre supérieur 120. Toutefois, il est évident que, dans d’autres modes de réalisation, tout ou partie des cadres mobiles inférieurs peuvent s’étendre longitudinalement (suivant la direction X) vers l’extérieur du bâti 110,120 entre des poutres transversales superposées du cadre inférieur 110 et du cadre supérieur 120. Également, ces deux modes de réalisation peuvent se combiner. Dit autrement, des cadres mobiles inférieurs s’étendent transversalement vers l’extérieur du bâti 110,120 entre des poutres longitudinales superposées du cadre inférieur 110 et du cadre supérieur 120, et/ou d’autres cadres mobiles inférieurs s’étendent vers l’extérieur du bâti 110,120 longitudinalement entre des poutres transversales superposées du cadre inférieur 110 et du cadre supérieur 120.
Avantageusement, le châssis selon les modes de réalisation qui ont été décrits peuvent être levés par tous les engins de levage et de manutention qui sont également prévus pour, et qui conviennent au levage des conteneurs. De tels engins comprennent notamment : des chariots super-lourds et gerbeurs de conteneurs, des portiques automoteurs à conteneurs, des palonniers à conteneurs, des grues de levage comme des grues portuaires ou autres, etc. La préhension par de tels engins de levage peut se faire au niveau des coins de conteneurs, par des moyens ISO.
Également, des châssis selon les modes de réalisation qui ont été décrits sont gerbables, c’est-à-dire qu’on peut les gerber, i.e., les empiler l’un au-dessus des autres. Ceci facilite le transport, la manutention, et le stockage des châssis. Des châssis empilés reposent l’un sur l’autre via les coins de conteneur décrits, qui respectent la norme ISO 1161. On peut gerber plus de six châssis, par exemple au moins huit châssis, tout en ne dépassant le poids total d’un conteneur chargé.
Compte tenu des dimensions longitudinales, transversales et de hauteur d’un châssis tel que ceux décrits plus haut, huit tels châssis gerbés peuvent être contenus dans le volume d’un conteneur ISO de 20 pieds. Ceci permet de transporter facilement des châssis de la même manière que, et le cas échéant avec de tels conteneurs, par transport maritime, ferroviaire et/ou routier d’un lieu de fabrication à un lieu d’utilisation, par exemple.
Dans les revendications, le terme "comprendre" ou "comporter" n’exclut pas d’autres éléments ou d’autres étapes. Un seul processeur ou plusieurs autres unités peuvent être utilisées pour mettre en œuvre l’invention. Les différentes caractéristiques présentées et/ou revendiquées peuvent être avantageusement combinées. Leur présence dans la description ou dans des revendications dépendantes différentes, n’excluent pas cette possibilité. Les signes de référence ne sauraient être compris comme limitant la portée de l’invention.

Claims (10)

  1. Châssis (100) pour panneaux solaires déployables agençable au-dessus d’un élément modulaire de type conteneur, comprenant un bâti sensiblement parallélépipédique rectangle, dans lequel :
    - le bâti parallélépipédique a un cadre inférieur (110) et un cadre supérieur (120) de formes sensiblement rectangulaires identiques, qui sont superposés bord-à-bord en étant espacés verticalement l’un de l’autre par des entretoises (130) de hauteur déterminée ;
    - le cadre inférieur comprend quatre pièces de coin basses (111-114) et le cadre supérieur comprenant quatre pièces de coin hautes (121-124), qui sont superposées deux-à-deux ;
    - chacun des cadres inférieur et supérieur comprend une paire de poutres longitudinales et une paire de poutres transversales qui sont superposées deux-à-deux, lesdites paires de poutres reliant chacune deux-à-deux les quatre pièces de coin basses et les quatre pièces de coin hautes, respectivement :
    - le châssis comprend en outre au moins un premier cadre mobile inférieur (211a,211b,211c) et au moins un cadre mobile supérieur (221a,221b,221c) qui sont adaptés pour recevoir chacun un panneau solaire associé déployable, et qui sont agencés de telle sorte qu’ils sont, en position non déployée des panneaux solaires associés, entièrement contenus à l’intérieur du bâti parallélépipédique dans des plans respectifs l’un au-dessus de l’autre, et sont, en position déployée des panneaux solaires associés, sensiblement dans le même plan l’un à côté de l’autre avec le cadre mobile inférieur qui s’étend au moins en partie vers l’extérieur en dehors des limites transversales ou longitudinales du bâti, en passant entre deux poutres superposées respectives du cadre inférieur (110) et du cadre supérieur (120) dudit bâti, à savoir entre une poutre de l’une des paires de poutres transversales du cadre inférieur et une poutre de l’une des paires de poutres transversales du cadre supérieur, ou entre une poutre de l’une des paires de poutres longitudinales du cadre inférieur et une poutre de l’une des paires de poutres longitudinales du cadre supérieur, respectivement.
  2. Châssis selon la revendication 1, dans lequel les pièces de coin sont des pièces de coin de conteneur conformes à la norme ISO 1161-1984.
  3. Châssis selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la hauteur hors-tout du châssis, en position non déployée du cadre mobile inférieur et du cadre mobile inférieur est au plus égale à 1 pied, soit 30 centimètres environ.
  4. Châssis selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre des charnières (250) agencées au niveau d’une poutre longitudinale ou d’une poutre transversale du cadre supérieur (120) du bâti, couplant le cadre mobile supérieur audit cadre supérieur du bâti, de telle sorte que ledit cadre mobile supérieur peut pivoter autour desdites charnières lors du déploiement du panneau solaire associé afin d’être incliné, avec une première pente déterminée par rapport au plan du châssis, vers l’extérieur en dehors des limites transversales ou longitudinales du bâti.
  5. Châssis selon la revendication 4, comprenant des moyens de blocage mutuels adaptés pour maintenir entre eux deux cadres mobiles supérieurs en position déployée des panneaux solaires associés, chacun en position inclinée avec une pente de valeur déterminée.
  6. Châssis selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre des glissières (150,170a,170b) s’étendant perpendiculairement aux poutres superposées respectives du cadre inférieur (110) et du cadre supérieur (120) du bâti (110,120) entre lesquelles le premier cadre mobile inférieur peut s’étendre vers l’extérieur en dehors des limites transversales ou longitudinales du bâti, pour guider en coulissement ledit cadre mobile suivant la direction transversale (Y) ou la direction longitudinale (X), respectivement.
  7. Châssis selon la revendication 6, dans lequel le premier cadre mobile inférieur et la glissière sont agencés de manière que ledit premier cadre inférieur peut coulisser dans la glissière vers l’extérieur du bâti avec capacité d’inclinaison, au moins en fin de course, vers le bas par rapport à l’axe longitudinal de ladite glissière, de manière à présenter une seconde pente déterminée, par rapport au plan du châssis, en position déployée du panneau solaire associé
  8. Châssis selon la revendication 7, dans lequel le cadre mobile inférieur (200,300) comprend au moins une cale de retenue (206,306) adaptée pour coopérer avec une butée (106) du bâti pour retenir le cadre mobile afin qu’il ne s’échappe pas entièrement du bâti (110,120) en position entièrement déployée du panneau solaire associé.
  9. Châssis selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant deux rangées de cadres mobiles inférieurs (211a,211b,211c) adjacents deux-à-deux suivant la direction longitudinale (X) du cadre inférieur (110) du châssis, à raison d’une rangée de part et d’autre, respectivement, d’une médiane dudit cadre inférieur du châssis s’étendant suivant ladite direction longitudinale, et deux rangées de cadres mobiles supérieurs (221a,221b,221c) adjacents deux-à-deux suivant la direction longitudinale du cadre supérieur (120) du châssis, à raison d’une rangée de part et d’autre, respectivement, d’une médiane dudit cadre supérieur du châssis s’étendant suivant ladite direction longitudinale.
  10. Châssis selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 comprenant ;
    - deux rangées de paires de cadres mobiles inférieurs (311a-311c,331a-331c) adjacentes deux-à-deux suivant la direction longitudinale (X) du cadre inférieur (110) du châssis, lesdites paires de cadres mobiles étant entièrement contenues, en position non déployée des panneaux solaires associés, à l’intérieur du bâti parallélépipédique dans des plans respectifs l’un au-dessus de l’autre, et s’étendant, en position déployée des panneaux solaires associés, au moins en partie vers l’extérieur en dehors des limites transversales ou longitudinales du bâti, en passant entre des poutres superposées respectives du cadre inférieur (110) et du cadre supérieur (120) dudit bâti, chacune d’un côté transversal ou longitudinal respectif dudit bâti ; et
    - deux rangées de cadres mobiles supérieurs (221a,221b,221c) adjacents deux-à-deux suivant la direction longitudinale du cadre supérieur (120) du châssis, à raison d’une rangée de part et d’autre, respectivement, d’une médiane dudit cadre supérieur du châssis s’étendant suivant ladite direction longitudinale.
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