FR2814225A1 - Solar sensor panel comprising means for following the sun, includes main and intermediate frames articulated according to two orthogonal axes with mounting on a chassis - Google Patents
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Abstract
Description
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CAPTEUR SOLAIRE COMPORTANT DES MOYENS DE POURSUITE DU SOLEIL
La présente invention concerne un dispositif destiné à capter l'énergie solaire pour la transformer en une autre énergie comme, par exemple, en énergie électrique ; elle concerne plus particulièrement le système de poursuite du soleil et sa mise en oeuvre. SOLAR COLLECTOR COMPRISING MEANS OF TRACKING THE SUN
The present invention relates to a device intended to collect solar energy in order to transform it into another energy such as, for example, into electrical energy; it relates more particularly to the sun tracking system and its implementation.
Dans le domaine des énergies nouvelles ou renouvelables , l'énergie solaire occupe une place de plus en plus importante à l'heure actuelle. La recherche d'énergie propre et la fluctuation des cours des énergies traditionnelles dans l'économie ont poussé récemment le développement des énergies nouvelles telles que l'énergie éolienne et l'énergie solaire. In the field of new or renewable energies, solar energy occupies an increasingly important place at present. The search for clean energy and the fluctuation in the prices of traditional energies in the economy have recently pushed the development of new energies such as wind and solar energy.
Ainsi, les recherches effectuées ont permis d'améliorer considérablement l'efficacité des capteurs solaires de manière à réduire leur encombrement qui demeure l'un des principaux problèmes desdits capteurs. Toutefois, l'utilisation de capteurs solaires par les particuliers pour leur usage domestique reste très marginale en raison des faibles rendements obtenus, du coût et de l'encombrement de l'installation, de même, pour certaines utilisations professionnelles. Les rendements obtenus restent faibles en raison des caprices météorologiques mais aussi en raison de la localisation des capteurs et de leur inadaptation à capter de manière satisfaisante les rayonnements, notamment lorsqu'ils ne sont pas axiaux. Thus, the research carried out has made it possible to considerably improve the efficiency of solar collectors so as to reduce their bulk which remains one of the main problems of said collectors. However, the use of solar collectors by individuals for their domestic use remains very marginal due to the low yields obtained, the cost and the size of the installation, similarly, for certain professional uses. The yields obtained remain low due to meteorological vagaries but also due to the location of the sensors and their unsuitability to collect radiation satisfactorily, in particular when they are not axial.
Ainsi, la présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités des dispositifs de capteurs solaires de l'art antérieur afin d'augmenter le rendement des capteurs et afin de diminuer de fait leur encombrement, et ce, à l'aide de moyens simples, fiables et faciles à mettre en oeuvre. Elle a pour objectif d'améliorer sensiblement les dispositifs de l'art antérieur afin de pouvoir rendre accessible l'utilisation de l'énergie solaire par tous, y compris les entreprises et les particuliers. Thus, the present invention aims to remedy the aforementioned drawbacks of solar collector devices of the prior art in order to increase the efficiency of the collectors and in order to actually reduce their size, using simple means. , reliable and easy to use. Its objective is to significantly improve the devices of the prior art in order to make the use of solar energy accessible to all, including businesses and individuals.
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Selon sa caractéristique principale, le dispositif pour capter l'énergie solaire de l'invention est du type comportant un ensemble de capteurs solaires disposés sur un support de capteur monté mobile sur un châssis et est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de poursuite du soleil destinés à permettre le positionnement du support et des capteurs sensiblement dans l'axe du soleil. According to its main characteristic, the device for collecting solar energy of the invention is of the type comprising a set of solar collectors arranged on a collector support mounted movably on a chassis and is characterized in that it includes tracking means of the sun intended to allow the positioning of the support and the sensors substantially in the axis of the sun.
Selon une autre caractéristique du dispositif pour capter l'énergie solaire, celui-ci comprend des moyens de contrôle qui déterminent la position exacte du soleil par rapport à la position de référence"0"du dispositif à un instant (tO) donné. According to another characteristic of the device for capturing solar energy, it comprises control means which determine the exact position of the sun relative to the reference position "0" of the device at a given instant (tO).
Selon une caractéristique complémentaire, le dispositif pour capter l'énergie solaire est caractérisé en ce que les moyens de contrôle comprennent un ordinateur qui permet de déterminer la position du soleil à un instant (tO) en fonction des paramètres d'entrée liés au lieu d'installation du dispositif. According to an additional characteristic, the device for collecting solar energy is characterized in that the control means include a computer which makes it possible to determine the position of the sun at an instant (tO) as a function of the input parameters linked to the place d installation of the device.
Selon un premier mode de réalisation du dispositif pour capter l'énergie solaire de l'invention, les moyens de contrôle utilisent une méthode dite de calculs directs. According to a first embodiment of the device for collecting solar energy of the invention, the control means use a method called direct calculations.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le dispositif pour capter l'énergie est caractérisé en ce que les moyens de contrôle utilisent une méthode dite de lecture de table. According to a second embodiment of the invention, the device for capturing energy is characterized in that the control means use a method called table reading.
Selon une autre caractéristique du dispositif pour capter l'énergie solaire, celui-ci est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande destinés à mouvoir le support de capteur pour orienter son axe dans la direction déterminée par les moyens de contrôle à un instant (tO) donné. According to another characteristic of the device for collecting solar energy, it is characterized in that it comprises control means intended to move the collector support to orient its axis in the direction determined by the control means at a instant (tO) given.
Selon le mode de réalisation préféré du dispositif pour capter l'énergie solaire, le support de capteur est constitué par un cadre support principal articulé sur un cadre intermédiaire, lui-même articulé sur le châssis, lesdites articulations s'effectuant selon deux axes orthogonaux et en ce que les moyens de commande commandent des moyens de According to the preferred embodiment of the device for collecting solar energy, the collector support consists of a main support frame articulated on an intermediate frame, itself articulated on the chassis, said articulations being carried out along two orthogonal axes and in that the control means control means for
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déplacement motorisés qui gèrent les rotations respectives du cadre intermédiaire et du cadre principal. motorized displacements which manage the respective rotations of the intermediate frame and the main frame.
Selon une caractéristique complémentaire, le cadre intermédiaire est articulé sur le châssis autour d'un axe vertical et le cadre support principal est articulé sur le cadre intermédiaire autour d'un axe horizontal, les moyens de contrôle déterminant la position angulaire exacte du soleil dans un repère lié aux axes. According to an additional characteristic, the intermediate frame is articulated on the chassis around a vertical axis and the main support frame is articulated on the intermediate frame around a horizontal axis, the control means determining the exact angular position of the sun in a coordinate system linked to the axes.
Selon une autre caractéristique du dispositif pour capter l'énergie solaire, celui-ci est caractérisé en ce que les moyens de contrôle déterminent la position du soleil en temps réel et en ce qu'ils transmettent l'information aux moyens de commande de manière discrète à intervalles de temps (t) réglables. According to another characteristic of the device for collecting solar energy, it is characterized in that the control means determine the position of the sun in real time and in that they transmit the information to the control means in a discrete manner at adjustable time intervals (t).
Selon une caractéristique complémentaire, le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend des capteurs d'inclinaison destinés à informer les moyens de commande de la position angulaire précise du cadre support par l'intermédiaire d'un codeur absolu. According to an additional characteristic, the device is characterized in that it comprises tilt sensors intended to inform the control means of the precise angular position of the support frame by means of an absolute encoder.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows with reference to the appended drawings which are given only by way of nonlimiting examples.
Les figures 1 à 3 illustrent un mode de réalisation du dispositif pour capter l'énergie solaire de l'invention. Figures 1 to 3 illustrate an embodiment of the device for collecting solar energy of the invention.
La figure 1 représente en perspective le cadre support et son articulation sur le châssis dans une position active. Figure 1 shows in perspective the support frame and its articulation on the chassis in an active position.
La figure 2 illustre en perspective le cadre et son châssis disposé dans la position de référence"0"ainsi que les moyens de contrôle et de commande du dispositif. FIG. 2 illustrates in perspective the frame and its chassis arranged in the reference position "0" as well as the means of monitoring and control of the device.
La figure 3 illustre schématiquement le dispositif de l'invention. Figure 3 schematically illustrates the device of the invention.
Le dispositif pour capter l'énergie solaire de l'invention illustré figures 1 à 3 et portant la référence générale (1) est constitué par un The device for collecting solar energy of the invention illustrated in FIGS. 1 to 3 and bearing the general reference (1) consists of a
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ensemble de capteurs (2a, 2b,...) disposés sur un support de capteur (3) mobile dans l'espace par rapport au châssis (4) qui le porte. set of sensors (2a, 2b, ...) arranged on a sensor support (3) movable in space relative to the frame (4) which carries it.
Selon l'invention, le dispositif (1) comporte des moyens de contrôle (MCO) destinés à définir la position exacte du soleil dans l'espace à un instant (tO) donné et des moyens de commande (MCA) destinés à mouvoir le support de capteur (3) de manière à ce que les capteurs (2a, 2b,...) soient dans une position optimale par rapport au rayonnement solaire pour pouvoir capter son énergie, comme le montrent les figures 1 et 3. Les moyens de contrôle (MCO) et les moyens de commande (MCA) forment avantageusement les moyens de poursuite du soleil du dispositif (1) de l'invention. According to the invention, the device (1) comprises control means (MCO) intended to define the exact position of the sun in space at a given instant (tO) and control means (MCA) intended to move the support sensor (3) so that the sensors (2a, 2b, ...) are in an optimal position with respect to solar radiation to be able to capture its energy, as shown in Figures 1 and 3. The control means (MCO) and the control means (MCA) advantageously form the means for tracking the sun of the device (1) of the invention.
Le support de capteur (3) est formé par un cadre support principal sur lequel viennent se fixer des capteurs solaires (2a, 2b,...), lesdits capteurs pouvant être des cellules photovoltaïques ou des capteurs dits à fluide, par exemple, ou tout autre type de capteur solaire commercialisé. The collector support (3) is formed by a main support frame on which solar collectors (2a, 2b, etc.) are fixed, said collectors being able to be photovoltaic cells or so-called fluid collectors, for example, or any other type of solar collector sold.
Ce cadre support principal peut se présenter, comme le montrent les figures 1 et 2, sous la forme d'un cadre plat (3), mais il pourrait présenter une forme légèrement bombée ou une forme parabolique, ou toute autre forme, sans pour autant sortir du champ de protection de l'invention. Ce support est avantageusement monté mobile par rapport à un châssis (4) qui le supporte. This main support frame can be, as shown in FIGS. 1 and 2, in the form of a flat frame (3), but it could have a slightly convex shape or a parabolic shape, or any other shape, without however go beyond the protective field of the invention. This support is advantageously mounted movable relative to a frame (4) which supports it.
Le châssis (4) porte ainsi des moyens de déplacement (MD) destinés à actionner le cadre support principal (3) pour le mouvoir. Pour ce faire, le cadre support principal (3) est au moins mobile en rotation par rapport au châssis autour d'un premier axe de rotation (XX') et est avantageusement mobile autour d'un deuxième axe de rotation (YY').
Ainsi, selon le mode de construction illustré figures 1 et 2, le cadre support principal (3) est monté articulé sur un cadre intermédiaire (5) autour d'un axe (XX') sensiblement horizontal, tandis que ce cadre intermédiaire est lui-même articulé sur le châssis autour d'un deuxième axe (YY') sensiblement vertical. Les moyens de déplacement (MD) sont formés par un ensemble de moteurs (6a, 6b) ou de motoréducteurs qui gèrent de manière connue en soi les rotations respectives du cadre support principal (3) et du cadre intermédiaire (5) par l'intermédiaire d'éléments de liaison The chassis (4) thus carries displacement means (MD) intended to actuate the main support frame (3) to move it. To do this, the main support frame (3) is at least movable in rotation relative to the chassis around a first axis of rotation (XX ') and is advantageously movable around a second axis of rotation (YY').
Thus, according to the construction method illustrated in FIGS. 1 and 2, the main support frame (3) is articulated on an intermediate frame (5) around an axis (XX ′) substantially horizontal, while this intermediate frame is itself even articulated on the chassis around a second axis (YY ') substantially vertical. The displacement means (MD) are formed by a set of motors (6a, 6b) or geared motors which manage in a manner known per se the respective rotations of the main support frame (3) and of the intermediate frame (5) through connecting elements
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et d'entraînement (7) mécaniques tels que des articulations, des liaisons par vis sans fins, des courroies ou autres éléments de liaison et d'entraînement équivalents. and mechanical drive (7) such as joints, worm screw connections, belts or other equivalent connecting and driving elements.
Selon l'invention, les moteurs (6a, 6b) qui gèrent l'entraînement en mouvement des cadres (3,5) sont commandés par des moyens de commande (MCA) formés, par exemple, par un automate programmable (9) et une armoire de puissance (10) destinée à alimenter lesdits moteurs. Il va de soi que les moyens de déplacement (MD) et l'agencement spécifique du cadre support (3) pourraient être différents, sans pour autant sortir du champ de protection de l'invention. Ainsi, les mouvements du cadre support principal (3) sur lequel sont montés les capteurs (2a, 2b,...) pourraient être obtenus, non plus grâce à une construction à deux axes de rotation (XX', YY'), mais plutôt par une articulation de type à rotule, par exemple. According to the invention, the motors (6a, 6b) which manage the movement drive of the frames (3,5) are controlled by control means (MCA) formed, for example, by a programmable automaton (9) and a power cabinet (10) intended to supply said motors. It goes without saying that the displacement means (MD) and the specific arrangement of the support frame (3) could be different, without however departing from the protective field of the invention. Thus, the movements of the main support frame (3) on which the sensors are mounted (2a, 2b, ...) could be obtained, no longer thanks to a construction with two axes of rotation (XX ', YY'), but rather by a ball joint type, for example.
Selon le mode de réalisation illustré du dispositif (1), le châssis (4) porte un premier moteur (6a) qui commande la rotation du cadre intermédiaire autour de l'axe vertical (YY'), tandis que le cadre intermédiaire (5) porte le deuxième moteur (6b) destiné à actionner en rotation un écrou fixe non représenté pour entraîner en translation une vis sans fin (7) articulée sur le cadre support principal (3) proprement dit autour d'un axe (18) parallèle à l'axe horizontal (XX'). According to the illustrated embodiment of the device (1), the chassis (4) carries a first motor (6a) which controls the rotation of the intermediate frame around the vertical axis (YY '), while the intermediate frame (5) carries the second motor (6b) intended to actuate in rotation a fixed nut not shown to drive in translation an endless screw (7) articulated on the main support frame (3) proper around an axis (18) parallel to the 'horizontal axis (XX').
Selon l'invention, le dispositif comprend des moyens de contrôle (MCO) qui informent les moyens de commande (MCA) de la position du soleil dans l'espace pour que ceux-ci positionnent le cadre support (3) et ses capteurs dans l'axe du soleil, c'est-à-dire pour que l'axe (ZZ') du cadre principal (3) pointe sur le soleil. Les moyens de contrôle (MCO) comprennent avantageusement un ordinateur (8) qui permet la détermination de la position du soleil en fonction des paramètres d'entrée liés au lieu où est installé le dispositif, comme sa position géographique (longitude, latitude), son altitude, la date et l'heure solaire ou time zone . According to the invention, the device comprises control means (MCO) which inform the control means (MCA) of the position of the sun in space so that they position the support frame (3) and its sensors in the 'axis of the sun, that is to say so that the axis (ZZ') of the main frame (3) points to the sun. The control means (MCO) advantageously include a computer (8) which makes it possible to determine the position of the sun as a function of the input parameters linked to the place where the device is installed, such as its geographical position (longitude, latitude), sound altitude, date and solar time or time zone.
Selon un premier mode de réalisation du dispositif de l'invention, les moyens de contrôle (MCO) utilisent une méthode dite de calcul direct qui permet la détermination exacte de la position du soleil en fonction des paramètres d'entrée précités, ladite méthode étant réalisée grâce à un According to a first embodiment of the device of the invention, the control means (MCO) use a method called direct calculation which allows the exact determination of the position of the sun as a function of the aforementioned input parameters, said method being carried out thanks to a
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logiciel utilisant des calculs d'astronomie connus. On peut noter qu'une fois les paramètres liés au lieu d'installation et à la date et l'heure rentrés dans l'ordinateur (8), celui-ci est parfaitement autonome dans le temps et peut ainsi déterminer à tout instant la position du soleil pour la communiquer aux moyens de commande. software using known astronomical calculations. It can be noted that once the parameters linked to the place of installation and to the date and time entered in the computer (8), it is perfectly autonomous in time and can thus determine at any time the position of the sun to communicate it to the control means.
Selon un deuxième mode de réalisation du dispositif pour capter l'énergie solaire (1) de l'invention, les moyens de contrôle (MCO) utilisent une méthode dite par lecture de tables. Cette méthode, formulée dans un logiciel, consiste à se baser sur des tables de données connues, qui sont notamment éditées dans les livres d'astronomie, lesdites tables donnant par exemple les positions solaires pour des lieux précis. According to a second embodiment of the device for collecting solar energy (1) of the invention, the control means (MCO) use a method called by reading tables. This method, formulated in software, consists in being based on known data tables, which are notably published in astronomy books, said tables giving for example the solar positions for precise places.
Grâce au logiciel paramétré l'ordinateur applique des corrections appropriées aux valeurs données par les tables en fonction des paramètres d'entrée précités du lieu où est installé le dispositif (1). Selon cette méthode, l'ordinateur comporte des moyens de saisie destinés à permettre la saisie des tables existantes nécessaires au logiciel pour la détermination de la position du soleil et la saisie des paramètres d'entrée indispensable. Thanks to the configured software, the computer applies appropriate corrections to the values given by the tables according to the aforementioned input parameters of the place where the device is installed (1). According to this method, the computer includes input means intended to allow the input of the existing tables necessary for the software for determining the position of the sun and the input of the essential input parameters.
L'un des avantages de la méthode dite de lecture de table est qu'elle nécessite une mise à jour régulière des données utilisées et permet donc au fabricant de limiter dans le temps l'utilisation du dispositif et donc de pouvoir effectuer des remises à jour de celui-ci. Ainsi cette méthode permet au fabricant de suivre sa clientèle te de la fidéliser. Les moyens de saisie des données peuvent être de tous types et nécessiter un support de type bande, disquette ou CD Rom ou être réalisés à l'aide d'un système de télémaintenance. Les calculs correctifs à effectuer et l'acquisition des valeurs contenues dans les tables sont programmés dans un logiciel présent dans l'ordinateur qui détermine la position du soleil pour la transmettre aux moyens de commande (MCA) du dispositif (1). One of the advantages of the so-called table reading method is that it requires regular updating of the data used and therefore allows the manufacturer to limit the use of the device over time and therefore to be able to carry out updates. of it. Thus this method allows the manufacturer to follow its customers and to retain them. The data entry means can be of all types and require a tape, diskette or CD-ROM type support or be produced using a remote maintenance system. The corrective calculations to be carried out and the acquisition of the values contained in the tables are programmed in software present in the computer which determines the position of the sun to transmit it to the control means (MCA) of the device (1).
Selon l'invention et quelque soit la méthode utilisée, les moyens de contrôle (MCO) déterminent avantageusement la position du soleil en temps réel ; ils utilisent l'information de manière discrète afin de la fournir aux moyens de commande (MCA) à intervalles de temps (t) réguliers comme, par exemple, toutes les dix minutes, ce qui correspond à un mouvement du soleil d'environ 1, 5 à 2 . Bien entendu, le dispositif de According to the invention and whatever the method used, the control means (MCO) advantageously determine the position of the sun in real time; they use the information discreetly in order to supply it to the control means (MCA) at regular time intervals (t) such as, for example, every ten minutes, which corresponds to a movement of the sun of approximately 1, 5 to 2. Of course, the
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l'invention (1) pourrait comporter des moyens de réglages qui permettraient de régler l'intervalle de temps (t) entre les mises en oeuvre successives des moyens de commande (MCA) par les moyens de contrôle (MCO). Il va de soi que cette mise en oeuvre des moyens de commande pourrait ne plus s'effectuer de manière discrète mais être gérée en continu. Toutefois, ceci impliquerait des déplacements très lents des cadres supports (3,5) qui seraient alors difficiles à mettre en oeuvre alors qu'u réglage suffisamment fin de l'intervalle de temps (t) permet d'obtenir une précision suffisante pour que l'axe (ZZ') du support (3) ne soit pas éloigné de l'axe du soleil de plus de deux ou trois degrés. the invention (1) could include adjustment means which would make it possible to adjust the time interval (t) between the successive implementations of the control means (MCA) by the control means (MCO). It goes without saying that this implementation of the control means could no longer be carried out discreetly but be managed continuously. However, this would imply very slow displacements of the support frames (3,5) which would then be difficult to implement while at sufficiently fine adjustment of the time interval (t) makes it possible to obtain sufficient precision so that the 'axis (ZZ') of the support (3) is not further from the axis of the sun by more than two or three degrees.
Selon le mode de réalisation préféré du dispositif (1) de l'invention, le châssis (4) est destiné à être installé et mis à niveau pour être horizontal. Les cadres supports (3,5) possèdent respectivement des capteurs d'inclinaison, un capteur d'angle horizontal et un capteur d'angle vertical destinés à informer les moyens de commande (MCA) de la position précise du cadre support principal (3) ou plutôt de son axe (ZZ') par rapport à une position de référence ou point O illustré figure 2 et indexé lors de l'installation du dispositif, cette position correspondant avantageusement à une orientation horizontale et vers le Nord de l'axe (ZZ') du cadre principal. Ces mesures d'angles sont avantageusement transmises aux moyens de commande par l'intermédiaire d'un codeur absolu (12) ou à l'aide de tout autre type de codeurs (codeurs incrémentaux). According to the preferred embodiment of the device (1) of the invention, the chassis (4) is intended to be installed and leveled to be horizontal. The support frames (3,5) respectively have tilt sensors, a horizontal angle sensor and a vertical angle sensor intended to inform the control means (MCA) of the precise position of the main support frame (3). or rather its axis (ZZ ') relative to a reference position or point O illustrated in FIG. 2 and indexed during installation of the device, this position advantageously corresponding to a horizontal and northward orientation of the axis (ZZ ') of the main frame. These angle measurements are advantageously transmitted to the control means via an absolute encoder (12) or using any other type of encoder (incremental encoders).
Par ailleurs, il va de soi que le châssis (4) peut comporter des moyens de mise à niveau qui permettent de régler son assiette afin qu'il soit parfaitement horizontal et que les mesures d'angles puissent être efficaces grâce à un réglage parfait du point de référence ou point 0 . On pourrait toutefois imaginer que le réglage de la référence puisse s'effectuer par apprentissage, par exemple, et que le châssis puisse ainsi être positionné avec une précision moindre, les moyens de commande (MCA) et/ou les moyens de contrôle (MCO) étant alors prévus pour prendre en compte les corrections à effectuer dues à l'inclinaison du châssis et donc des axes (XX') et (YY'). Furthermore, it goes without saying that the chassis (4) may include leveling means which make it possible to adjust its attitude so that it is perfectly horizontal and that the angle measurements can be effective thanks to a perfect adjustment of the reference point or point 0. One could however imagine that the setting of the reference could be carried out by learning, for example, and that the chassis could thus be positioned with less precision, the control means (MCA) and / or the control means (MCO) then being provided to take into account the corrections to be made due to the inclination of the chassis and therefore of the axes (XX ') and (YY').
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Bien entendu, il est important que les moyens de contrôle (MCO) déterminent les coordonnées angulaires du soleil dans le système d'axe de référence (XX', YY') lié au châssis (4) et au cadre (3) afin que les moyens de commande (MCA) soient à même de positionner l'axe (ZZ') du cadre support principal (ZZ') dans la position angulaire déterminée grâce aux capteurs respectifs qui mesurent les angles d'inclinaison dans le référentiel lié aux axes de rotation (XX') et (YY') du cadre support. Of course, it is important that the control means (MCO) determine the angular coordinates of the sun in the reference axis system (XX ', YY') linked to the chassis (4) and the frame (3) so that the control means (MCA) are able to position the axis (ZZ ') of the main support frame (ZZ') in the angular position determined by the respective sensors which measure the angles of inclination in the frame of reference linked to the axes of rotation (XX ') and (YY') of the support frame.
Selon l'invention, lorsque le dispositif pour capter l'énergie solaire (1) fonctionne, l'ordinateur (8) détermine la position angulaire du soleil par rapport au point de référence O à chaque instant (tO, tl, t2) pour lequel les moyens de commande sont mis en oeuvre pour positionner le cadre support principal (3). Cette détermination s'effectue par la méthode des calculs directs ou la méthode de lecture de table en fonction du mode de réalisation du dispositif choisi et donc du logiciel associé installé sur l'ordinateur. A chaque instant (tO, tl, t2), l'automate (9) ou une carte spécifique associée à l'ordinateur recueille les coordonnées angulaires du soleil déterminées par les moyens de contrôle (MCO). Elle les compare au positionnement angulaire du cadre fourni par les capteurs et actionne les moyens de déplacement jusqu'à ce que les capteurs angulaires lui signalent que l'axe (ZZ') du cadre support principal est positionné selon les coordonnées exactes du soleil déterminées. De cette manière, les capteurs (2a, 2b,...) disposés sur le cadre support principal présentent leur axe, pointés vers le soleil, et suivent celui-ci pas à pas selon un intervalle de temps (t) avantageusement réglable et qui représente une faible variation angulaire de la position du soleil, variation avantageusement inférieure à 5 . According to the invention, when the device for collecting solar energy (1) is operating, the computer (8) determines the angular position of the sun relative to the reference point O at each instant (tO, tl, t2) for which the control means are used to position the main support frame (3). This determination is made by the direct calculation method or the table reading method depending on the embodiment of the device chosen and therefore the associated software installed on the computer. At each instant (tO, tl, t2), the automaton (9) or a specific card associated with the computer collects the angular coordinates of the sun determined by the control means (MCO). It compares them to the angular positioning of the frame provided by the sensors and actuates the displacement means until the angular sensors signal to it that the axis (ZZ ') of the main support frame is positioned according to the exact coordinates of the sun determined. In this way, the sensors (2a, 2b, ...) arranged on the main support frame have their axis, pointed towards the sun, and follow it step by step according to a time interval (t) which is advantageously adjustable and which represents a small angular variation of the position of the sun, variation advantageously less than 5.
Par ailleurs, le dispositif (1) peut comporter des capteurs destinés à mesurer l'intensité du rayonnement reçu, lesdits capteurs permettant alors, en fonction d'un seuil réglé par l'utilisateur, de commander le fonctionnement du système de poursuite du soleil ou son arrêt momentané en fonction de la météo, par exemple. De même, les moyens de contrôle (MCO) sont capables de gérer la mise en marche et l'arrêt du système de poursuite pour que le dispositif (1) se trouve en sommeil pendant les heures où l'ensoleillement n'est pas effectif. Cette fonction peut avantageusement être gérée par l'ordinateur (8) dont le logiciel Furthermore, the device (1) may include sensors intended to measure the intensity of the radiation received, said sensors then making it possible, according to a threshold set by the user, to control the operation of the sun tracking system or its temporary stop depending on the weather, for example. Similarly, the control means (MCO) are capable of managing the starting and stopping of the tracking system so that the device (1) is dormant during the hours when the sunshine is not effective. This function can advantageously be managed by the computer (8) whose software
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permet le calcul de l'éphéméride du lieu où est installé le dispositif et donc la mise en oeuvre du système de poursuite le jour et son arrêt la nuit. allows the calculation of the ephemeris of the place where the device is installed and therefore the implementation of the tracking system during the day and its stop at night.
Notons, comme le montrent les figures 2 et 3, que l'automate, l'armoire de puissance et l'ordinateur sont avantageusement distincts et reliés aux moyens de déplacement (MD) par un ensemble de câbles (13) qui permet le transfert des informations du codeur absolu (12) et la mise en oeuvre des moteurs (6a, 6b). De plus, l'ordinateur (8) comporte un moniteur vidéo (14) et le logiciel utilisé peut comporter une imagerie destinée à visualiser à l'écran l'ensemble des données gérées par l'ordinateur. Toutefois, les moyens de contrôle (MCO) et les moyens de commande (MCA) pourraient être regroupés dans une même armoire, par exemple. Ainsi, l'ordinateur est alors obtenu par une carte et son processeur et ne nécessite plus les accessoires usuels tel que le clavier et le moniteur vidéo, mais uniquement des moyens de saisie de type à disquette ou autre, tandis que l'automate est également remplacé par une carte spécifique, lesdites cartes étant reliées et disposées à l'intérieur d'une même armoire de commande. Note, as shown in Figures 2 and 3, that the controller, the power cabinet and the computer are advantageously separate and connected to the movement means (MD) by a set of cables (13) which allows the transfer of information from the absolute encoder (12) and the operation of the motors (6a, 6b). In addition, the computer (8) includes a video monitor (14) and the software used can include imagery intended to display on the screen all the data managed by the computer. However, the control means (MCO) and the control means (MCA) could be grouped in the same cabinet, for example. Thus, the computer is then obtained by a card and its processor and no longer requires the usual accessories such as the keyboard and the video monitor, but only floppy or other type of input means, while the automaton is also replaced by a specific card, said cards being connected and arranged inside the same control cabinet.
Par ailleurs, il va de soi que l'invention couvre également des modes de réalisation simplifiés du dispositif dans lequel la monture du cadre support n'est pas de type altazimut tel que décrit, mais de type équatoriale avec un seul axe de rotation, par exemple, et avec des moyens de contrôle excessivement simplifiés mais qui permettent un certain suivi du soleil par les capteurs montés sur le cadre support autour de l'axe de rotation unique. Furthermore, it goes without saying that the invention also covers simplified embodiments of the device in which the mounting of the support frame is not of the altazimuth type as described, but of the equatorial type with a single axis of rotation, by example, and with excessively simplified control means but which allow certain tracking of the sun by the sensors mounted on the support frame around the single axis of rotation.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown by way of examples, but it also includes all the technical equivalents and their combinations.
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2893120A1 (en) * | 2005-11-07 | 2007-05-11 | Frederic Conchy | ELEMENTARY SOLAR MODULE FOR A SOLAR RADIATION RECOVERY DEVICE |
| GB2442982A (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-23 | Peter William Richards | A solar tracking device |
| EP1995534A1 (en) * | 2007-05-19 | 2008-11-26 | Fritz Brinkmann | Control and driving of tiltable solar reflectors for increasing efficiency and for protection of flat solar collectors |
| WO2009010549A2 (en) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Sequanie Energie Sarl | Photovoltaic electricity production installation |
| ES2330073A1 (en) * | 2005-11-29 | 2009-12-03 | Dr.H.Frauenknecht Gmbh | Solar system and method for the operation thereof |
| CN101619896B (en) * | 2008-07-04 | 2011-05-18 | 八阳光电股份有限公司 | Sun following device |
| CN102549352A (en) * | 2009-07-29 | 2012-07-04 | 面板嵌爪公司 | Ground mounted solar module integration system |
| CN106322801A (en) * | 2016-10-20 | 2017-01-11 | 华北理工大学 | Sunflower-like solar water heater lifting and rotating devices |
| CN109322451A (en) * | 2018-10-16 | 2019-02-12 | 李玉芝 | A kind of solar power generation awning photosensitive based on Mitsubishi's mirror surface |
| CN111459193A (en) * | 2016-01-04 | 2020-07-28 | 耐克斯特拉克尔有限公司 | Method for controlling direction of solar cell module with two photosensitive surfaces |
| CN111578540B (en) * | 2020-05-14 | 2021-07-06 | 西安交通大学 | Automatic tracking solar energy collection device based on piezoelectric drive |
| CN115276529A (en) * | 2022-09-26 | 2022-11-01 | 科森传动设备常州有限公司 | Solar photo-thermal power generation rotation driving device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8407950B2 (en) | 2011-01-21 | 2013-04-02 | First Solar, Inc. | Photovoltaic module support system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4192583A (en) * | 1977-10-21 | 1980-03-11 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Solar receiver heliostat reflector having a linear drive and position information system |
| FR2535033A1 (en) * | 1982-10-25 | 1984-04-27 | Europ Propulsion | Orientable solar collector. |
| US4977744A (en) * | 1987-10-05 | 1990-12-18 | Erwin Lenz | Apparatus and method for extracting focused solar radiant energy |
| US5275149A (en) * | 1992-11-23 | 1994-01-04 | Ludlow Gilbert T | Polar axis solar collector |
-
2000
- 2000-09-21 FR FR0012014A patent/FR2814225B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4192583A (en) * | 1977-10-21 | 1980-03-11 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Solar receiver heliostat reflector having a linear drive and position information system |
| FR2535033A1 (en) * | 1982-10-25 | 1984-04-27 | Europ Propulsion | Orientable solar collector. |
| US4977744A (en) * | 1987-10-05 | 1990-12-18 | Erwin Lenz | Apparatus and method for extracting focused solar radiant energy |
| US5275149A (en) * | 1992-11-23 | 1994-01-04 | Ludlow Gilbert T | Polar axis solar collector |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8704080B2 (en) | 2005-11-07 | 2014-04-22 | Exosun | Basic solar module for a device collecting solar radiation |
| FR2893120A1 (en) * | 2005-11-07 | 2007-05-11 | Frederic Conchy | ELEMENTARY SOLAR MODULE FOR A SOLAR RADIATION RECOVERY DEVICE |
| ES2330073A1 (en) * | 2005-11-29 | 2009-12-03 | Dr.H.Frauenknecht Gmbh | Solar system and method for the operation thereof |
| GB2442982A (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-23 | Peter William Richards | A solar tracking device |
| EP1995534A1 (en) * | 2007-05-19 | 2008-11-26 | Fritz Brinkmann | Control and driving of tiltable solar reflectors for increasing efficiency and for protection of flat solar collectors |
| WO2009010549A2 (en) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Sequanie Energie Sarl | Photovoltaic electricity production installation |
| FR2919115A1 (en) * | 2007-07-18 | 2009-01-23 | Sequanie En Sarl | INSTALLATION FOR PRODUCTION OF PHOTOVOLTAIC ELECTRICITY |
| WO2009010549A3 (en) * | 2007-07-18 | 2009-04-30 | Sequanie En Sarl | Photovoltaic electricity production installation |
| CN101619896B (en) * | 2008-07-04 | 2011-05-18 | 八阳光电股份有限公司 | Sun following device |
| CN102549352A (en) * | 2009-07-29 | 2012-07-04 | 面板嵌爪公司 | Ground mounted solar module integration system |
| CN111459193A (en) * | 2016-01-04 | 2020-07-28 | 耐克斯特拉克尔有限公司 | Method for controlling direction of solar cell module with two photosensitive surfaces |
| CN111459193B (en) * | 2016-01-04 | 2023-11-17 | 耐克斯特拉克尔有限公司 | Method for controlling the orientation of a solar module having two photosurfaces |
| CN106322801A (en) * | 2016-10-20 | 2017-01-11 | 华北理工大学 | Sunflower-like solar water heater lifting and rotating devices |
| CN109322451A (en) * | 2018-10-16 | 2019-02-12 | 李玉芝 | A kind of solar power generation awning photosensitive based on Mitsubishi's mirror surface |
| CN111578540B (en) * | 2020-05-14 | 2021-07-06 | 西安交通大学 | Automatic tracking solar energy collection device based on piezoelectric drive |
| CN115276529A (en) * | 2022-09-26 | 2022-11-01 | 科森传动设备常州有限公司 | Solar photo-thermal power generation rotation driving device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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