FR3134264A1 - Système de panneaux photovoltaïques comprenant un système d’arrosage intégré - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système de panneaux photovoltaïques comprenant des panneaux photovoltaïques, une structure adaptée pour fixer des panneaux photovoltaïques au-dessus d’un support tel que le sol, des moyens de fixation pour fixer les panneaux photovoltaïques à ladite structure selon une inclinaison déterminée par rapport au support, ledit système de panneaux photovoltaïque comprenant un système d’arrosage intégré adapté pour arroser le support. Figure de l’abrégé : 1
Description
L’invention concerne un système de panneaux photovoltaïques comprenant des panneaux photovoltaïques, une structure permettant de fixer lesdits panneaux photovoltaïques au-dessus d’un support, tel que le sol, et des moyens de fixation pour fixer les panneaux photovoltaïques à la structure selon une inclinaison déterminée par rapport audit support.
Plus précisément, le système de panneaux photovoltaïques selon l’invention est particulièrement adapté pour être installé sur un terrain ou un pré.
L’utilisation de systèmes comprenant des panneaux photovoltaïques, disposés au-dessus d’un support selon une inclinaison déterminée par rapport audit support, a déjà été divulguée dans l’art antérieur. Plusieurs systèmes de ce type, pourvus de panneaux photovoltaïques, sont actuellement utilisés lors de la création de centrales photovoltaïques adaptées à la production d’électricité.
En règle générale, pour créer une centrale photovoltaïque, des panneaux photovoltaïques sont fixés sur des structures positionnées sur le sol, lesdits panneaux photovoltaïques demeurant près du sol. Ce type d’installation permet d’accéder aisément aux panneaux photovoltaïques pour leur entretien et leur éventuel remplacement en cas de besoin.
Les centrales photovoltaïques selon l’art antérieur, telles que décrites ci-dessus, permettent au propriétaire d’un terrain d’utiliser l’espace uniquement pour la production d’énergie électrique.
Dans l’art antérieur, des systèmes pourvus de panneaux photovoltaïques sont connus, dans lesquels lesdits panneaux photovoltaïques sont fixés sur une structure, à une distance déterminée par rapport au sol. Ces systèmes présentent l’avantage de libérer la surface du sol et permettent l’utilisation de la surface présente au-dessous desdits panneaux photovoltaïques dans un but autre que celui de produire de l’énergie électrique.
A titre d’exemple, le fait de positionner des panneaux photovoltaïques à une distance suffisamment importante par rapport au sol, afin d’utiliser le sol pour permettre la production de végétation, est déjà connu dans l’art antérieur. Les panneaux photovoltaïques présentent la caractéristique d’une part de former une surface importante permettant de recevoir la lumière du soleil et d’autre part de créer des zones d’ombres sur le sol au-dessous desdits panneaux photovoltaïques. La présence des panneaux photovoltaïques modifie également la façon selon laquelle l’eau de pluie est reçue sur le sol. Les panneaux photovoltaïques protègent le sol, situé directement au-dessous desdits panneaux photovoltaïques, contre le ruissèlement des eaux pluviales, guidant ces eaux sur le sol situé entre les des panneaux photovoltaïques.
Il existe un besoin de proposer de nouvelles solutions permettant de gérer les phénomènes résultant des conditions climatiques, optimisant ainsi les conditions des plantations situées sous les panneaux photovoltaïques.
Un premier objectif de la présente invention consiste à fournir un système pourvu de panneaux photovoltaïques permettant d’irriguer le sol situé sous l’installation desdits panneaux photovoltaïques.
Un second objectif de la présente invention consiste à fournir un système permettant d’optimiser les conditions climatiques des espaces situés sous les panneaux photovoltaïques d’une centrale de panneaux photovoltaïques.
Au regard des observations ci-dessus, l’objet de la présente invention concerne un système de panneaux photovoltaïques comprenant :
- des panneaux photovoltaïques,
- une structure adaptée pour fixer des panneaux photovoltaïques au-dessus d’un support, tel que le sol,
- des moyens de fixation pour fixer les panneaux photovoltaïques à ladite structure, selon une inclinaison déterminée par rapport au support,
caractérisé en ce que le système de panneaux photovoltaïque comprend un système d’arrosage intégré adapté pour arroser le support.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de fixation comprennent des éléments de support, tels que des poutres, pour fixer les panneaux photovoltaïques à la structure et le système d’arrosage comprend des canalisations pour fournir de l'eau, avec à leurs extrémités des buses pour disperser l'eau, dans lequel lesdites buses sont fixées aux éléments de support pour permettre auxdites buses de disperser l’eau dans une direction de dispersion imposée par l’inclinaison déterminée des panneaux photovoltaïques par rapport au support.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les buses sont fixées aux éléments de support de façon mobile afin de pouvoir se déplacer par rapport aux éléments de support et ainsi modifier leur direction de dispersion par rapport au support.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de fixation comprennent un mécanisme d’entraînement, tel qu’un moteur électrique, pour permettre aux éléments de support de se déplacer par rapport à la structure et modifier ainsi l’inclinaison déterminée des panneaux photovoltaïques par rapport au support.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les éléments de support sont assemblés, mobiles en rotation par rapport à la structure, et les moyens d’entraînement sont adaptés pour faire tourner lesdits éléments de support par rapport à la structure.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système d’arrosage comprend des moyens d'approvisionnement en eau, tel qu’une pompe à eau, lesdits moyens d'approvisionnement en eau étant adaptés pour fonctionner en utilisant de l'énergie électrique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système d’arrosage comprend un réservoir optionnel pour le stockage et la réutilisation des eaux de pluie.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système d’arrosage comprend un drain pour recueillir l'eau de pluie, ledit drain étant positionné sur le support.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de panneaux photovoltaïques est adapté pour positionner les panneaux photovoltaïques à une hauteur déterminée par rapport au support, la hauteur déterminée étant comprise entre 1 et 10 mètres, préférablement entre 2 et 8 mètres, avec plus de préférence entre 2 et 4 mètres.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de panneaux photovoltaïques comprend un dispositif de contrôle adapté pour contrôler les moyens d’entraînement, comprenant, de façon optionnelle, un ordinateur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de contrôle comprend un module météorologique pourvu d’au moins un capteur pour collecter des paramètres météorologiques ou autres.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’invention concerne également une ombrière photovoltaïque comprenant le système selon l’invention.
Les but, objet et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux figures dans lesquelles :
La montre une vue schématique d’une partie d’un système de panneaux photovoltaïques 10 selon l’invention. Ledit système de panneaux photovoltaïques 10 comprend des panneaux photovoltaïques 1 maintenus dans des éléments de support 2. Comme illustré sur les figures 2 à 5, les éléments de support 2 sont adaptés pour fixer les panneaux photovoltaïques 1 sur une structure elle-même fixée au sol.
Selon l’exemple illustré sur la , les panneaux photovoltaïques 1 sont, à l’aide d’éléments de support 2, fixés sur des poteaux 3, lesdits poteaux 3 étant eux-mêmes fixés sur un support 5, potentiellement formé par le sol d’un terrain ou d’un pré.
La fixation des panneaux photovoltaïques 1 sur les poteaux 3 est réalisée à l’aide des moyens de fixation, non montrés sur les figures 1 à 5, et ce pour des raisons de simplicité.
Il convient de noter que la structure permettant de fixer les panneaux photovoltaïques 1 au-dessus du sol 5 comprend des poteaux 3, comme illustré sur la . Il est tout à fait envisageable d’utiliser une structure présentant une autre forme comprenant, par exemple des poteaux et des câbles, tel que divulgué, par exemple, dans la demande de brevet français FR2202022.
Les éléments de support 2, fixés sur les poteaux 3, permettent de modifier l’inclinaison des panneaux photovoltaïques 1 par rapport au sol 5. En modifiant cette inclinaison, les panneaux photovoltaïques 1 peuvent être installés dans une position permettant d’optimiser la production d’électricité à l’aide desdits panneaux photovoltaïques 1. Cela signifie, par exemple, que l’inclinaison des panneaux photovoltaïques 1 par rapport au sol 5 peut être modifiée en fonction d’un horaire défini au cours de la journée et de la saison au cours de laquelle l’on utilise lesdits panneaux photovoltaïques 1 pour produire de l’électricité.
Selon l’invention, les panneaux photovoltaïques 1 sont positionnés à une distance déterminée par rapport au sol 5. A titre indicatif, il est possible de définir la hauteur des panneaux photovoltaïques 1 par rapport au support 5, celle-ci pouvant être comprise entre 1 et 10 mètres. La définition de ladite hauteur peut être fonction de l’utilisation que l’on prévoit pour le sol 5. Dans le cas où le sol 5 est utilisé pour cultiver des plantations de hauteur réduite, l’on peut positionner la hauteur des panneaux photovoltaïques 1 proche du sol 5. Dans le cas où l’on souhaite, à contrario, cultiver des plantations d’une hauteur plus conséquente, comme par exemple des arbres fruitiers, il est possible d’adapter la hauteur des panneaux photovoltaïques 1 en conséquence. En règle générale, la hauteur des panneaux photovoltaïques 1 peut varier entre 1 et 10 mètres, préférablement entre 2 et 8 mètres, avec plus de préférence entre 2 et 4 mètres par rapport au sol 5.
Selon leur utilisation, les panneaux photovoltaïques 1 peuvent être installés dans une position permettant d’optimiser la production d’énergie électrique. Dans le cadre de culture de plantations sous les panneaux photovoltaïques 1, le choix de l’inclinaison peut permettre d’optimiser la création d’une protection par lesdits panneaux photovoltaïques 1. Si l’on fait le choix d’une inclinaison horizontale des desdits panneaux photovoltaïques 1, tel que montré sur les figures 2 et 3, il est possible de protéger les plantations situées sous lesdits panneaux photovoltaïques 1, évitant ainsi une surexposition au soleil ou aux eaux pluviales.
En vue de la produire de l’énergie électrique, grâce aux panneaux photovoltaïques 1 et à l’utilisation du sol 5 situé sous lesdits panneaux photovoltaïques 1, le système 10 selon la présente invention est pourvu d’un dispositif de contrôle adapté pour contrôler des moyens d’entraînement destinés à gérer l’inclinaison des panneaux photovoltaïques 1, ledit dispositif de contrôle permettant d’obtenir ainsi une inclinaison optimale.
Un dispositif de contrôle de ce type est pourvu, de façon optionnelle, d’un ordinateur de bord permettant de recevoir les instructions d’un utilisateur, par exemple d’un opérateur. Par ailleurs, ledit dispositif de contrôle peut être complété d’un module météorologique pourvu d’au moins un capteur permettant de collecter des paramètres météorologiques ou autres. Un tel module peut transmettre des données météorologiques à l’ordinateur dans le but de définir des positions optimales des panneaux photovoltaïques 1.
Des capteurs 6 peuvent servir à récolter des données relatives à l’humidité de l’air (hygrométrie) présent entre les panneaux photovoltaïques 1 et le sol 5. Ces données peuvent ensuite être compulsées par le dispositif de contrôle selon l’invention.
Le système de panneaux photovoltaïques 10 selon la présente invention est pourvu d’un système d’arrosage, comprenant, entre autres, un réservoir d’eau tel qu’une citerne optionnelle 20 pouvant accueillir une certaine quantité d’eau. De façon alternative, ledit système d’arrosage peut être directement connecté, grâce à un raccordement, au réseau d’eau.
Le système d’arrosage comprend des moyens d’approvisionnement en eau, telle qu’une pompe 21. Ladite pompe 21 peut pomper et diriger une certaine quantité d’eau, via des tuyaux 22, en direction des buses 23 adaptées pour disperser l’eau selon une direction et une surface déterminée. D’autres canalisations (non montrées sur la ) sont également présentes entre les tuyaux 22 et les buses 23. Comme représenté sur la , les buses 23 du système d’arrosage sont fixées sur les éléments de support 2. Cela signifie que dans le cas où l’inclinaison 1 des panneaux photovoltaïques 10 est modifiée par rapport au sol 5, la direction de dispersion des buses 23 est automatiquement modifiée ce qui signifie que la portée desdites buses 23 dispersant l’eau sur le sol 5 peut être modifiée en agissant sur l’inclinaison des panneaux photovoltaïques 1 par rapport au sol 5. L’effet de ces mesures est représenté de façon plus détaillée sur les figures 2 à 4.
La montre, entre deux rangées de panneaux photovoltaïques 1, la présence d’un drain 30 sur le sol 5, ledit drain étant adapté pour recevoir et diriger les eaux pluviales vers la citerne grâce à une canalisation 31. Le drain 30 permet de réguler la quantité d’eau présente sur le sol 5 au-dessous des panneaux photovoltaïques 1. Les panneaux photovoltaïques 1 assurent une protection naturelle des zones situées sous les panneaux photovoltaïques 1 contre les eaux pluviales. Les zones du sol 5 n’étant pas situées sous les panneaux photovoltaïques 1 seront donc plus humides que les zones du sol 5 adjacent.
Le drain 30 permet d’optimiser la dispersion de l’eau sur les zones situées sous les panneaux photovoltaïques 1 du système 10 selon l’invention.
La montre une vue de dessus d’une partie du système 10 de panneaux photovoltaïques 1. La représente deux rangées de panneaux photovoltaïques 1 positionnés côte à côte. Six cercles, portant les numéros de référence 41 à 46, représentent, de façon schématique, la portée de la dispersion de l’eau sous les deux rangées de panneaux photovoltaïques 1. L’exemple selon la montre la présence de trois buses, présentes sur chacune des deux rangées de panneaux photovoltaïques 1, lesdites buses permettant d’arroser les zones du sol 5 situées au-dessous des rangées de panneaux photovoltaïques 1.
La montre également que l’ensemble des buses couvre une large surface autour des rangées de panneaux photovoltaïques 1 et un chevauchement des zones arrosées. Cependant, pour une partie importante, les buses sont complémentaires et leur portée permet de couvrir une large surface du sol 5.
La représente une vue en perspective des deux rangées de panneaux photovoltaïques 1 et de la portée des buses installées sur lesdites rangées de panneaux photovoltaïques 1 selon la . Chaque buse 23 permet l’arrosage d’une zone, ladite zone étant représentée par un dôme sur la figure. Même si seules 2 buses 23 sont visibles sur la , d’autres buses 23 au total sont présentes et produisent un arrosage sous forme de dômes 41 à 46, cependant le nombre et la localisation / position desdites buses 23 pourra changer en fonction des terrains, du besoin et du dimensionnement du système d’irrigation.
La représente deux rangées panneaux photovoltaïques 1 selon les figures 2 et 3, dont l’inclinaison par rapport au sol 5 a été modifiée. Sur les figures 2 et 3, les panneaux photovoltaïques 1 sont essentiellement positionnés selon une orientation horizontale. Sur la , les panneaux photovoltaïques 1 sont orientés selon une inclinaison présentant un angle aigu par rapport au sol 5. La montre que la portée des buses 23 est modifiée grâce au changement d’orientation des panneaux photovoltaïques 1. Cela réside dans le fait que lesdites buses 23 sont fixées aux éléments de support 2 du système 10 de panneaux photovoltaïques 1 afin que celles-ci puissent disperser l’eau selon une direction de dispersion imposée par l’inclinaison déterminée desdits panneaux photovoltaïques 1 par rapport au sol 5. Il convient de noter que, en complément de la modification de l’inclinaison des panneaux photovoltaïques 1 par rapport au sol 5 pour modifier la portée des buses 23, la pression et le débit de l’eau peut servir à modifier ladite portée, optimisant ainsi l’arrosage des zones du sol 5 présentes au-dessous des panneaux photovoltaïques 1. La modification des paramètres d’irrigation tel que la pression et le débit de l’eau et l’inclinaison des panneaux photovoltaïques 1 pourra être effectuée de façon automatique en fonction des capteurs 6 ou de façon manuelle.
La représente une vue détaillée d’un mode de réalisation d’une buse 23 fixée sur un élément de support 2, telle qu’une poutre, du système 10 de panneaux photovoltaïques 1 selon l’invention. La buse 23 est positionnée directement sous les panneaux photovoltaïques 1, leur support 2 ou autre élément.
Selon l’exemple illustré par la , la buse 23 est installée sur l’élément de support 2 selon une position fixe. Selon un mode de réalisation alternatif, non montré sur la , les buses 23 peuvent être fixées sur l’élément de support 2, de façon mobile, permettant ainsi auxdites buses 23 de se déplacer par rapport à l’élément de support 2 et, de ce fait, modifier la direction de dispersion de l’eau sur le sol 5.
Claims (12)
- Système de panneaux photovoltaïques (10) comprenant :
- des panneaux photovoltaïques (1),
- une structure (3) adaptée pour fixer des panneaux photovoltaïques (1) au-dessus d’un support (5), tel que le sol,
- des moyens de fixation pour fixer les panneaux photovoltaïques (1) à ladite structure (3), selon une inclinaison déterminée par rapport au support (5),
caractérisé en ce que le système de panneaux photovoltaïque (10) comprend un système d’arrosage intégré adapté pour arroser le support (5). - Système de panneaux photovoltaïques (10) selon la revendication 1, les moyens de fixation comprenant des éléments de support (2), tels que des poutres, pour fixer les panneaux photovoltaïques (1) à la structure (3) et le système d’arrosage comprenant des canalisations (22) pour fournir de l'eau, avec à leurs extrémités des buses (23) pour disperser l'eau, dans lequel lesdites buses (23) sont fixées aux éléments de support (2) pour permettre auxdites buses (23) de disperser l’eau dans une direction de dispersion imposée par l’inclinaison déterminée des panneaux photovoltaïques (1) par rapport au support (5).
- Système de panneaux photovoltaïques (10) selon la revendication 2, dans lequel lesdites buses (23) sont fixées aux éléments de support (2) de façon mobile pour permettre auxdites buses (23) de se déplacer par rapport aux éléments de support (2) pour ainsi modifier la direction de dispersion desdites buses (23) par rapport au support (5).
- Système de panneaux photovoltaïques (10) selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel les moyens de fixation comprennent un mécanisme d’entraînement, tel qu’un moteur électrique, pour permettre aux éléments de support (2) de se déplacer par rapport à la structure (3) pour ainsi modifier l’inclinaison déterminée des panneaux photovoltaïques (1) par rapport au support (5).
- Système de panneaux photovoltaïques selon la revendication 4, dans lequel les éléments de support (2), sont assemblés mobiles en rotation par rapport à la structure (3), les moyens d’entraînement étant adaptés pour faire tourner les éléments de support (2) par rapport à la structure (3).
- Système de panneaux photovoltaïques (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système d’arrosage comprend des moyens d'approvisionnement en eau (21), tel qu’une pompe à eau, lesdits moyens d'approvisionnement en eau (21) étant adaptés pour fonctionner en utilisant de l'énergie électrique.
- Système de panneaux photovoltaïques (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système d’arrosage comprend un réservoir (20) optionnel pour le stockage et la réutilisation des eaux de pluie.
- Système de panneaux photovoltaïques (10) selon la revendication 7, dans lequel le système d’arrosage comprend un drain (30) pour recueillir l'eau de pluie, ledit drain étant positionné sur le support (5).
- Système de panneaux photovoltaïques (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système de panneaux photovoltaïques (10) est adapté pour positionner les panneaux photovoltaïques (1) à une hauteur déterminée par rapport au support (5), la hauteur déterminée étant comprise entre 1 et 10 mètres, p entre 2 et 8 mètres, avec plus de préférence entre 2 et 4 mètres.
- Système de panneaux photovoltaïques (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système de panneaux photovoltaïques (10) comprend un dispositif de contrôle adapté pour contrôler les moyens d’entraînement, comprenant, de façon optionnelle, un ordinateur.
- Système de panneaux photovoltaïques (10) selon la revendication 10, dans lequel le dispositif de contrôle comprend un module météorologique pourvu d’au moins un capteur (6) pour collecter des paramètres météorologiques ou autres.
- Ombrière photovoltaïque comprenant le système de panneaux photovoltaïques (10) selon l’une des revendications précédentes.
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