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CUISSON SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE
SANS BATTERIES
AVEC DES RESISTANCES CERAMIQUES PTC

drapeau_anglais

Sommaire général de la documentation:

les parties indiquées en gris sont encore en chantier.

support au niveau du sol
support au niveau du sol
vue d'ensemble
support  sur petit poteau
support sur petit poteau
vue d'ensemble

Chapitre 1 Préliminaires

1A) Pourquoi un panneau orientable ?

Le propos est d’installer un panneau photovoltaïque sur un support orientable, afin de pouvoir travailler depuis le lever jusqu’au coucher du soleil, et d’améliorer le rendement d'un panneau qui peut être pointé en azimut (Est-Ouest) et en hauteur (de l’horizontale au zénith).
L' installation est spécifiquement adaptée à la cuisson solaire familiale. Considérons une cuisson d’une durée de deux heures, de 10 heures à 12 heures.
En une heure, le soleil parcourt d’Est en Ouest 15 ° (360° en 24 heures). Lorsque le capteur n’est pas parfaitement bien pointé vers le soleil, il en résulte une certaine perte, par "effet cosinus". Lorsque le décalage est de 15°, la perte est de 4%.
Si l’utilisateur anticipe quelque peu, et oriente son capteur "vers 11 heures" dès le début de la cuisson, la perte sera de 4% à 10 heures, nulle à 11 heures, et 4% à 12 heures, en moyenne moins de 2%. Dans le cas d’une cuisson alimentaire c’est négligeable et non mesurable - et cela sans avoir à modifier l’orientation du capteur.
Soit une cuisson d’une durée de quatre heures, entre 10 heures et 14 heures. Si l’utilisateur effectue en début de séance un pointage vers "11 heures", puis un pointage intermédiaire à 13 heures, la perte sera également inférieure à 2% au prix d’un seul réglage intermédiaire au cours d’une séance de 4 heures.

Table des Cosinus Et il sera possible ensuite de recommencer, dans les mêmes conditions, une autre cuisson de 14 à 16 ou 18 heures. En couplant l’utilisation d’un panneau orientable avec l’utilisation d’un cuiseur avec résistances PTC dont le niveau de température permet l’isolation du récipient de cuisson, on améliore encore le rendement général de l’installation.
"Les rendements sont multiplicatifs (et les pertes aussi...)".
La batterie de stockage avec ses accessoires perdent une grande partie de leur intérêt: c’est un gain supplémentaire, tant financier que écologique.

En installant le panneau sur un poteau, il est possible de s'affranchir des effets d'ombre au niveau du sol, mais alors son principal ennemi est le vent, d’où la nécessité de sur-dimensionner quelque peu l'installation. 80% des matériaux ne serviront que pendant quelques pour cent du temps, à l’occasion d’un tourbillon de vent très fort. En cas de tempête, la capteur est à mettre en position verticale et orienté dans le sens du vent.

1B) Le principal ennemi est le vent

Les capteurs solaires sont conçus pour une longue durée de vie, c’est entre autres une exigence des banques : les banques acceptent de financer des fermes ou des centrales photovoltaiques à condition que les panneaux aient une durée de vie supérieure à la durée des prêts qu’ells fournissent…
Si l’on souhaite conserver une panneau pendant de longues années, il y a un certain nombre de précautions incontournables à prendre, sans quoi le solaire photovoltaique n’apportera que des déceptions. et si le panneau a été acheté à crédit, il serait fâcheux de le casser avant que le prêt ne soit remboursé…

Le principal enemi du panneau solaire est le vent.

Il ne faut pas dire "le vent a emporté le panneau" mais dire "le panneau n’a pas été bien installé" ou bien "le lest sur le support n’était pas suffisant" ou bien "le panneau n’a pas été mis à l’abri malgré la tempête qui menaçait".

Le chiffre à prendre en compte pour la tenue d’un ouvrage au soulèvement en raison du vent est de 100 kg au m² . Ce chiffre est valable pour les hangars, toitures, etc., il est encore plus valable pour des capteurs qui peuvent prendre le vent sur leurs deux faces avant et arrière.
Pour un capteur fixe de 1,5 m² il faut donc que les fixations, ancrages, chevillages ou autres dispositifs résistent globalement à une traction de 150 kg. Dans le cas d’un capteur sur support posé au sol à déplacer une fois toutes les deux heures environ, il n’est pas possible de laisser à demeure 150 kg de lest. La solution est de confectionner le lest avec des sacs de sable ou de gravillons d’une douzaine de kilogrammes, faciles à poser et déposer sur la base du support. Et quand le vent devient trop menaçant, pouvoir facilement déposer le panneau et le remiser à l’abri.

1C) Un panneau et son support ne doivent jamais être voilés

Le capteur est recouvert d’une plaque de verre. Il ne peut donc jamais être "tordu" ou "voilé", il est indispensable que sa surface soit toujours plane.
Un plan est défini soir par deux droites parallèles, par exemple les deux cornières en aluminium sur les grand côtés du capteur. Avec un minium d’habitude on peut vérifier d’un simple coup d’oeil si elles sont parallèles ou non : l’observateur se baisse autant que besoin pour placer son œil sur le même plan que la surface en verre du capteur, et observe, "dégauchit" les deux cornières.
c’est exactement la même opération que celle du charpentier qui aligne"à l’oeil" une file de poteaux . Ici il n’est pas question de poteaux, mais des deux longues cornières du panneau. Si elles sont "de travers" l’une par rapport à l’autre, alors le verre de surface est en mauvaise posture.

Un plan est également défini par une droite et un point. Dans les dispositifs de panneaux orientablex proposés ci dessous, la droite est représentée par l’alignement des deux axes de rotation, et le point est représenté par la fixation du réglage en hauteur. Lors des opérations d’orientation pour suivre le soleil, le panneau reste calé sur son berceau et repose sur une droite et un point, il ne court pas de grand risque. Dans le cas du support posé au sol, c’est la base, trainée sur un sol plus ou moins plan, qui se éformera quelque peu, mais sans transmettre sa déformation au berceau mobile.

1D) Manipulation et stockage : toujours verticalement

C’est pendant les opérations de manipulation, par exemple pour mettre le panneau à l’abri en cas de coup de vent, qu’il y a le plus de risques : les deux opérateurs doivent bien intégrer cette notion de planéite, et effectuer toutes les manutentions de façon symétrique l’un par rapport à l’autre.
La sanction du non respect des règles de planéité est assez simple : c’est une fissure plus ou moins longue , en diagonale , sur le verre du panneau.
Du point de vue de leur résistance mécanique, les capteurs sont conçus pour être posés et ensuite ne plus bouger pendant toute leur durée de vie, et c’est l’infrastructure rigide sous-jacente (charpente de maison, de hangard…) qui assure au panneau sa planeité. Usuellement pendant la manutention ou le transport, les panneaux reposent sur une palette qui assure la même fonction.
Dans notre cas, le panneau va être manipulé plusieurs fois par jour. Il est donc indispensable de le faire reposer sur un support non déformable. haut de page


Chapitre 2 Un support au niveau du sol

On peut concevoir une multitude de supports orientables et de variantes.
Le choix s’est porté ici sur un support en bois prévu pour un panneau de 991 mm x 1645 mm de haut. 280 Watt-crête, à adapter autant que besoin. Il comprend:
A - une embase, reposant sur le sol
B - un berceau orientable, recevant le capteur
C - un support télescopique pour orienter le berceau selon la course du soleil en hauteur dans le ciel

support au niveau du sol sans panneau
support au niveau du sol
sans son panneau

1 : montants
2 : traverses
3 : charnière
Pour orienter le capteur selon la course du soleil d’Est en Ouest, l’ensemble est simplement trainé au sol, tiré par une cordelette ou bien un crochet métallique.

2A) Approvisionnements, et quelques indications diverses

Approvisionnement en bois Approvisionner du bois brut, il n’est pas indispensable de le raboter ; il sera à protéger par de la lasure ou à défaut par de la peinture. Les plans proposés ont été établis pour une section de bois 100 x 40 mm. Il est tout à fait possible d’adapter d’autres sections.
- Base  deux montants de 1,955 mdans le cas d'un panneau de 1,65m; trois traverses, longueur des traverses = largeur exacte du panneau, plus 5 mm, soit ici 0.991 + 0,005 = 0,996 m - Berceau : deux montants 1.84 m, et trois traverses de 996 mm. - Diagonales : deux longueurs de 1,55m. Pour les diagonales, une section 50 x 40 mm suffirait.

Approvisionnement en boulonnerie-quincaillerie - Boulonnerie M8 x 100 mm Japy à tête ronde collet carré "TRCC"; à défaut, on peur utiliser des tiges filetées avec des rondelles larges. - Boulonnerie M6 x 100 tête fraisée, par exemple chez vis-express.fr Référence: 3101610002 , ou mieux en inox 8301610018, compte tenu du diamètre plus faible. - Vis à bois têtes fraisées cruciformes filetage partiel Ø 4,5 mm, longueur 70 ou 80 mm, vis-express.fr ref. 2008457002 ou ref 2008458002 ; ou bien : leroymerlin.fr Ø 4 mm L 70 mm Réf 66931732 - Charnières à congé, longueur 300 mm (une fois ouvertes à plat), largeur 50 mm (c’est la longueur de l’axe de la charnière). Per exemple : leroy-merlin Réf 67555180 - forets pour les boulons et pour les vis à bois - lasure ou peinture .

boulons Japy et vis tête fraisée
Boulons Japy TRCC et vis Tête Fraisée
charniere_a_congé
Charnière à congés

Le plan de travail Un bon plan de travail est indispensable. Sa première qualité est d’être… bien plan, au sens défini plus haut ; si de plus il est de niveau,c’est d’autant plus facile pour effectuer des percements perpendiculaires à la surface du bois.
Le plan de travail peut être sur une grande table, ou des tréteaux, ou bien au sol, mais bien stable, et en calant autant que besoin pour une bonne planéité, que l’on vérifie selon la procédure décrite plus haut pour le panneau.

Des percements perpendiculaires au plan de travail Lorsque les percements sont effectués sont exécutés avec une perceuse portative manuelle ou électrique, il est nécessaire pour chaque percement de faire vérifier la bonne perpendicularité du forêt par un aide, ou mieux par deux aides placées à 90°.

Un assemblage en deux temps La quasi-totalité de l’assemblage est à effectuer en deux temps : tout d'abord un assemblage par vis à bois, avec une vis pour chaque liaison, puis un assemblage définitif par boulons. Pour faciliter la mise en œuvre des vis à bois, percer la première pièce de bois au diamètre "extérieur filet" de la vis ; embout PZ N°2 ; si besoin, enduire le pas de vis avec un peu de suif ou autre graisse.
Pour limiter le risque d'éclatement du bois par la tête fraisée des vis, il convient de fraiser le percement, ou mieux : d'utiliser des rondelles -cuvettes.
Une fois achevé et vérifié le montage avec les vis à bois, installer toujours au moins deux boulons par liaison entre deux pièces de bois.

2B) L'embase

Assemblage général de l'embase

- Sur les deux montants effectuer des tracés à 100 et 1365 mm
- Visser la traverse intermédiaire et la traverse avant.
- Installer les deux cales d’épaisseur, dimensions 180 x 40 x 100 mm
- Effectuer l’équerrage. Ici, par exemple, la longueur de la diagonale entre les tracés est de 1 632,8 mm. Le montage est d’équerre lorsque deux diagonales en croix sont de même longueur.
- installer une diagonale provisoire . La diagonale en bois sera à installer ultérieurement en sous-face de la base.

embase du support
Embase du support

Installation des charnières

axes à confectionner Préparation des charnières
- Enlever l’axe en limant la tête rivetée, puis chasser au marteau. Lors de la mise à l’abri du panneau, cet axe sera à démonter. L’axe d’origine a un diamètre de 7 mm, on peut le remplacer par une chute de fer à béton Ø 6 mm voire par un boulon Ø 6 mm (ce n’est pas très élégant) ou par tout autre moyen
Convenons que la demi-charnière avec deux supports d’axe sera installée sur l'embase, et que la demi charnière avec un seul support d’axe sera installée sur le berceau.
- agrandir au Ø 8,5 mm le percement d'extrémité de la demi charnière de l"embase (par sécurité lors de l'agrandissement du percement, fixer la demi charnière avec des vis sur une plus grande pièce de bois pour la maintenir fermement ).
- vérifier que les autres percements de la charnière permettent le passage d’une vis M6 à tête fraisée. Vérifier l'adéquation entre les fraisages et les têtes de vis.

Détail des demi charnières de l'embase
Détail des demi charnières de l'embase

Implantater les demi-charnières sur l'embase
- Faire un tracé d’équerre sur les deux cales à 1 330 de la traverse intermédiaire
- Tracer les deux axes de symétrie au milieu des cales d'épaisseur. Dans notre cas,, la distance entre les axes de symétrie est de 896 mm, elle peut varier selon les sections du bois utilisé, l'important étant bien sûr que cet entraxe corresponde ultérieurement avec l'entraxe des charnières du berceau orientable.
- achever de tracer l'implantation des demi-charnières.

implantation des demi-charnières
implantation des demi-charnières
sur l'embase

et fixer les demi-charnières
avec une vis M8 Japy TRCC, et avec des vis M6 à tête fraisée.
Par précaution, on peut ne fixer qu'une seule demi charnière, l'autre étant positionnée ultérieurement "par présentation" une fois le berceau achevé.

Retourner l'embase
- installer la diagonale définitive
- Installer la traverse arrière
- installer les patins
Les patins sont des pièces d’usure installées sous l'embase, deux sous la traverse avant, et un sous la traverse arrière, dimensions ≈ 150 x 100 x 40.
Sous la traverse avant on se retrouve à assembler trois épaisseurs de bois. II existe des boulons Japy M8 x 150 et M8 x 130 (vis-express.fr 8414811518). On peut préférer utiliser des tiges filetées M8. Sous le sabot, noyer les écrous ou les têtes de boulons en effectuant un chambrage au diamètre 22 ou 24 avec une mèche plate.
Pour avoir moins d’épaisseur à boulonner, on peut décaler quelque peu les sabots vers l’intérieur, mais c’est assez peu satisfaisant. On peut aussi les décaler vers l’extérieur, sous réserve d’avoir prévu une traverse plus longue

.
installation despatins
installation des patins sur l'embase

haut du chapitre

A4-pdf

2C) Le berceau orientable

Assemblage du berceau
Le berceau est assemblé "à l’envers", sens dessus-dessous, pour pouvoir positionner correctement les charnières.
Présenter les deux montants, puis la traverse basse en dessous, et la traverse intermédiaire en dessus. Caler sous le montant au droit de la traverse intermédiaire, pour travailler plus facilement. Effectuer un tracé à 100 mm du pied du montant, puis à 1250. Avec une équerre, tracer sur le plat et sur le chant du montant.

berceau orientable vu à l'envers
Berceau orientable vu à l'envers
pour l'installation des demi-charnières

Visser la traverse intermédiaire, en vérifiant bien la cote de 996 mm "extérieur montants". Installer la traverse basse, en positionnant la vis au milieu de l’assemblage. Fraiser le percement pour bien noyer la tête de vis, qui sera recouverte ultérieurement par la charnière à congé.

Débit de la diagonale
On fournit ci-dessous des cotes de débit de la diagonale, d’une part pour le cas d’une diagonale d’une largeur de 50 mm, d’autre part pour le cas d’une diagonale d’une largeur de 100 mm. Les deux solutions sont bonnes, cela dépend du bois disponible et de sa qualité.
On fournit aussi des cotes indicatives pour l'implantation des vis et boulons d'assemblage.

Tracé de la diagonale
Tracé de la diagonale, et cotes indicatives
pour l'implantation des vis et boulons

Equerrage du berceau et installation de la diagonale
Comme pour la base, l'équerrage du berceau s'effectue en mesurant des diagonales croisées, qui doivent être égales. Ici, par exemple, la mesure est 1 598.3 mm. Si besoin, rectifier l'équerrage à coups de marteau.
Vérifier qu'il reste une zone libre de 200 mm en bas pour l'installation des demi-charnières, et fixer la diagonale.

Installation de la diagonale
Installation de la diagonale

Si besoin pour lever toute appréhension il est possible de retourner le berceau et d'y déposer le capteur (avec toutes les précautions nécessaires !) afin de vérifier que les grands côtés du capteur restent bien à l'intérieur des 5 mm de jeu prévus initialement. Puis... remettre le berceau à l'envers

Les demi-charnières du berceau
Sur les deux demi charnières, agrandir un percement au diamètre 8.5 mm, et vérifier que les autres percements reçoivent correctement la tête d'une vis M6 tête fraisée

Détail des demi charnières du berceau
Détail des demi charnières du berceau

Implantation des deux demi-charnières :
- effectuer un tracé à l’équerre à 80 mm du tracé antérieur
- tracer les deux axes et les deux tracés à 25 mm de part et d'autre
- et boulonner les deux demi charnières
Par précaution, noyer l'écrou du petit boulon M6 x 60 dans le montant, pour ne pas gêner la fermeture embase/berceau.
- Le berceau étant toujours à l'envers, installer la traverse haute.

implantation des demi-charnières
implantation des demi-charnières
sur le berceau

Assemblage embase/berceau
L'embase étant à l'horizontale sur le sol, présenter verticalement le berceau, assembler une des charnières avec son axe, et positionner l'autre demi- charnière sur l'embase.

2D) Autres éléments

Le tube télescopique de réglage
De très nombreuses solutions sont envisageables. On propose ci dessous une version en tube métalliques , mais ce ce pourrait très bien être un tube reconstitué en bois (deux tasseaux enserrés entre deux bandes de contreplaqué)  , ou bien une solution mixte avec tube en bois et coulisses métallique.
Pour avoir une amplitude suffisante de réglages, il est nécessaire de prévoir deux ou trois tronçons centraux section 25 * 25 * 2mm de différentes longueurs (A), et deux coulisses d'extrémité section 20 * 20 * 2, percées tous les 60 mm. (B)
Des goupilles Ø 6 mm conviennent très bien.
Percer à une diamètre nettement plus important que la goupille, pour faciliter le geste de réglage .
Lorsque le soleil monte très haut dans le ciel, on peut préférer installer le tube sur les traverses d’extrémité au lieu de l'installer sur les traverses intermédiaires.

tube téléscopique
tube télescopique de réglage
du berceau

Les pattes de fixation du capteur
Elles servent à maintenir le capteur sur son berceau (attention au vent...). Elles sont à confectionner par exemple dans une bande de fer plat ou d’aluminium section 30x3 mm, et à fixer par des vis de 4 x40 mm au minimum.
Prépercer le bois au diamètre du corps de la vis, et utiliser de préférence des vis inox A2 à tête ronde.

pattes de fixation
pattes de fixation du capteur sur le berceau

Les lests et leur support
Des sacs de gravillon d’une dizaine de kg sont un bon choix. Prévoir une douzaine de sacs. Pendant les périodes de non utilisation du capteur, notamment la nuit, répartir les sacs sur des planches posées sur la base. Pendant les périodes d’utilisation, les lests sont enlevés pour traîner plus facilement le capteur sur le sol. Si l’on craint un coup de vent dans la journée, on peut aussi amarrer la traverse haute du berceau à un arbre.

Un témoin de réglage
C’est une tige, positionnée perpendiculairement à la surface du capteur. La longueur de l’ombre portée de la tige indique le plus ou moins bon pointage du capteur.
- Plaque en contrepaqué 8 mm
- tige (le gnomon)confectionnée dans un boulon Ø 10 mm L = 120 mm dont on a coupé la tête héxagonale
- pour faciliter la lecture de l’ombre, installer une feuille blanche en PVC ; ici : un couvercle rond.
Le petit tasseau bloque correctement la platine contre le montant.
Le tout est vissé sous un montant du berceau.

temoin_de_reglage
témoin de reglage

Un crochet en fer à béton Ø 8mm
Il sert à déplacer l'embase sur le sol

crochet en fer
Crochet en fer à beton pour déplacer
l'embase sur le sol

Deux consignes impératives à transmette à l'utilisateur
Pendant les heures d’utilisation : Le déplacement au sol du capteur s’effectue uniquement en tirant l'embase à l’aide d’une cordelette, ou d’un crochet ,Il est rigoureusement interdit de pousser ou tirer sur le berceau mobile pour éviter toute déformation dangereuse du capteur. Pour la même raison, lors des réglages en hauteur du berceau, il faut le saisir uniquement par le milieu de la traverse haute et surtout pas par ses extrémités.
En cas d'inactivité de longue durée, ou en cas de tempête remiser le capteur à l’abri en le manutentionnant avec son berceau, manipulé verticalement et stocké sur sa traverse basse

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support_complet
Le capteur et son embase sur le sol

Chapitre 3 Un support sur un petit poteau

Il est question ici d'un panneau photovoltaique de 375 Watt crête, dimensions 1755 x 1040 mm, poids 27 Kg. Le support peut être adapté à toutes les dimensions de panneaux. Le poteau proprement dit est en tube métallique.
Dans le cas précédent du support de panneau reposant sur le sol, la rigidité du berceau recevant le panneau était assurée par des montants et traverses de section rectangulaire et boulonnés entre eux. Dans le cas qui nous interesse ici, le principe est différent, les montants et traverses sont des chevrons de section carrée, et la rigidité de l'ensemble est assurée par des panneaux de contre-plaqué de forte épaisseur- épaisseur qu'il convient de respecter lors de l'approvisionnement des matériaux.
Les sections des chevrons de bois ne sont pas impératives, il n'est que de s'adapter.

Petit poteau sans son panneau
Le petit poteau sans son panneau

Le pied du poteau est encastré dans une dalle, ou bien dans un petit masssif enterré en béton. Le réglage en hauteur du panneau photovoltaique s'effectue à l'aide d'une cordelette amarrée sur le levier d'orientation.

Petit poteau : nomenclature du berceau orientable
Petit poteau : nomenclature du berceau

3A) Préparation des pièces du berceau


Montants gauche et droit
Percements au diamètre 6,2 ou 6,0 mm, pour des boulons Japy M6 x 120
Effectuer les percements sur une perceuse à colonne ; en cas de percement avec une perceuse portative, demander à un ou deux aides placées à 90° l’un de l’autre, de vérifier la verticalité de la meche.

mèche hélicoidale Si la longueur du foret sur la perceuse à colonne ne permet pas de percer entièrement le trou , on peut achever ultérieurement le percement avec une mèche à bois hélicoidale montée sur une perceuse portative.
Observer le profil du cadre en aluminium du panneau photovoltaïque, et vérifier qu’il n’ empiètera pas sur les têtes bombées des boulons ; si besoin, décaler légèrement la file des percements, ou bien effectuer avant le percement un chambrage avec une mèche plate de 18 mm, profondeur 4mm, pour noyer la tête de boulon.

Petit poteau : montants du berceau
Petit poteau : montants du berceau

Traverses haute et basse

Petit poteau : traverses du berceau
Petit poteau : traverses du berceau

Contreplaqué
Contreplaqué 18 ou 21 mm, qualité " extérieur " CTB-X ; Les coupes doivent être parfaitement d’équerre ; percements au diam 6 ou 6.5 mm. Certains percements seront effectués lors du montage.

Petit poteau : contreplaque pour le berceau
Petit poteau : contreplaqué pour le berceau
Petit poteau : supports d'axe
Petit poteau : supports d'axe

Percer les diamètres 50 avec une scie-cloche.

Petit poteau : flasques etretenues
Petit poteau : flasques latéraux
et retenues pour le panneau

3B) Assemblage du berceau

Prévoir la protection du bois : huile de lin avec essence de térébenthine, ou huile de lin chaude (sans térébenthine !), lasure...
Le vent est le principal ennemi du panneau photovoltaïque, qui doit toujours rester plan – sous peine d’une fissure en diagonale. Dans le cas d’une pose sur toiture, c’est la charpente sous la toiture qui assure le maintient de la planéité du panneau. Dans le cas d’une installation sur poteau, c’est au support du panneau qu’il incombe de maintenir sa planéité.
Effectuer le montage sur une surface de travail plane :
- le support doit être construit sur une surface parfaitement plane, et si possible de niveau. Par exemple : sur deux madriers installés sur quatre tréteaux, en vérifiant bien que les deux madriers sont sur un même plan, qu'ils sont bien dégauchis. Cette vérification se fait à l’oeil, en se baissant au niveau des deux madriers pour bien vérifier qu’ils sont parallèles en hauteur. Il est nécessaire de disposer de quelques serre joints de menuisier à vis, de forte capacité. L’équerrage se vérifie par la méthode " 3/4/5 ", ou en vérifiant l’égalité des diagonales.
Pour effectuer l’assemblage, on a le choix entre plusieurs méthodes.

Une première méthode d'assemblage :
Les chevrons en dessus

Quand l’assemblage est bien équerré, maintenir le tout avec des serre joints, achever les percements et commencer à installer les boulons.
Boulons Japy tête ronde collet carré M6 x120 en inox A2, disponibles par exemple chez visexpress. fr, ref 8414612018_1. A défaut on peut utiliser des boulons galvanisés, ref 4515612002_1, mais après plusieurs années le démontage n’est pas certain – sauf peut-être à graisser les filetages avant mise en oeuvre.
Rondelles larges diamètre extérieur 18 mm par ex vis-express.fr , ref 8534000618_1 Ecrous ref 8425000618.

Petit poteau : assemblage  'chevrons en dessus '
Petit poteau : assemblage 'chevrons en dessus'

Assembler le raidisseur principal, les deux goussets, les traverses. NB pour la traverse du haut, achever les deux percements du milieu, mais ne pas les garnir de boulons; ils serviront à recevoir la cordelette de manoeuvre pour le réglage en hauteur du berceau. On ferait même bien de les agrandir au diamètre 10 ou 12mm.
Installer les quatre supports d'axe, en insérant l'axe tubulaire pour s'assurer du bon alignement. Placer l'axe entre les 3/5èmes et les 2/3 de la longueur du panneau, en partant du bas. Il sera toujours possible de les déplacer en cas d'insatisfaction...
Terminer en installant les deux retenues en bas du panneau

Une seconde méthode d'assemblage :
contreplaqué en dessus

Dans un premier temps l’assemblage est effectué avec des vis à bois. L’achèvement des perçages et le boulonnage s’effectuent ensuite après retournement. Percer préalablement les contreplaqués au diamètre du corps de la vis, et fraiser les trous. Utiliser des vis à bois à filetage partiel en inox, par exemple 4,5 x 60 chez vis-express.fr, ref 8703456018_1, ou bien 4 x 60. Graisser le filetage avant vissage.dans le bois. On peut utiliser des vis ordinaires bichromatées, mais un démontage ultérieur sera impossible en raison de la corrosion

Petit poteau : assemblage  'contreplaqué en dessus '
Petit poteau : assemblage 'contreplaqué en dessus'

Fixation du panneau photovoltaique
sur son support
Le panneau est maintenu par des pattes en aluminium à confectionner dans du profilé alu plat 30 * 2 mm, boulonnées sur le profil alu du panneau et fixées par des tire-fonds sur les chevrons de bois.
Boulonnerie pour la fixation des pattes sur le panneau : boulons inox A2 M5*15, par exemple vis-express.fr ref 8722501718 ou 8412501618 ; rondelles ref 8533000518_1; écrous ref 8425000618_1

tirefond Après avoir installé lepanneau sur son cadre, et après avoir fixé les pattes sur le cadre alu, percer le cadre en bois pour recevoir les tirefonds 5 * 40mm ref 8400504018_1.
- percer sur 40 mm selon le diamètre du corps de vis (3 mm?)
- percer au diamètre 4,5 mm sur la longueur de la partie non filetée
Pour régler la profondeur de percement, enfiler sur le foret un petit tube de longueur adéquate. Utiliser exclusivement de la visserie inox, et graisser les filetages y compris sur le bois (le suif convient très bien)

pattes en aluminium '
Pattes en aluminium pour la
fixation du panneau sur son support

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3C) Le poteau tubulaire


Petit poteau : nomenclature des tubes
Petit poteau : nomenclature des tubes

Tubes métalliques
Approvisionner du tube, galvanisé si possible.
- Tube diam extérieur 48,3mm, dit " 40*49 ", une longueur de 3.00 m.
Une longueur de 1,08 m pour l ‘axe horizontal
Une longueur de 1,40 m pour la partie supérieure du poteau, à insérer dans la partie inférieure
Une longueur de 0,50m, pour le levier d’orientation est-ouest.
- Tube diam extérieur 60,3 mm, dit " 50 x 60 ", longueur 1,00 m , pour la partie inférieure du poteau, scellée dans le béton du socle .
Fourniture : par exemple lemetal.fr, ref 10337 et 10339 (non galvanivsés)

Approvisionnement du collier
Colliers d’échafaudages 40*49 fixe (orthogonal, non orientalble) par exemple echafequipement.com ref " Collier orthogonal 49 x 49 mm " .
Si l'installation semble sous-dimensionnée compte tenu des conditions locales, il est possible d'utiliser des tubes et colliers de la dimension supérieure.

collier Assemblage des tubes
Le collier supérieur est bloqué sur le milieu de l’axe horizontal ; la rotation 'de haut en bas' s’effectue sur les supports d’axe en contreplaqué. Ce collier supérieur est également bloqué en tête du tube 40 x 49 de la partie supérieure du poteau.
Le collier inférieur est bloqué sur le tube de la partie supérieure du poteau, à 50 cm environ de l’extrémité haute.
La partie supérieure du poteau, en tube '40 x 49', coulisse donc sur 1 mètre environ dans la partie inférieure du poteau, qui est en tube '50 x 60'.
Lors de la rotation Est-Ouest il y a donc forttement entre la face inférieure du collier et l'extrémité supérieure du '50 x 60'. On peut améliorer le dispositif en coupant une longueur de 5 ou 6 cm dans le tube 60,3 et l’installer sous le collier, ce sera plus satisfaisant.
N.B. pour tracer une coupe d'équerre sur un tube, entourer le tube avec une feuille de papier bien refermée 'bord à bord'.

Levier d’orientation Est-Ouest
A l’extrémité du levier de manoeuvre, installer horizontalement une tige filetée (garnie de ruban adhésif) ou autre, pour amarrer la cordelette de réglage du panneau. Une cordelette diamètre 6 ou 8 mm tressée conviendrait.
L’autre extrémité du levier d’orientation ne doit pas dépasser exagérément du collier, afin de ne pas entrer en conflit avec la surface du panneau photo-voltaique quand il est en position " tempête ".
Pour limiter les entrées d’eau dans le tube 50*60, confectionner une petite jupe qui enserre le tube 40*49 au dessus du collier inférieur. Noter que le tube '40 x49' coulisse dans le tube '50 x 60' jusqu'au niveau du lest en béton, ce qui rnforce la résistance générale du support en cas de coup de vent.

Position 'Tempête'
Positionner le panneau verticalement, et l'orienter en travers de vent. Amarrer la traverse basse très fermement au tube '50 x 60', afin d'éviter les vibrations.

Le lest en béton
les dimensions proposées sont un minimum, à adapter éventuellement selon les conditions locales. Armer le béton avec 2 ou 3 cadres ou cerces en fer de 6 doux ou de 8 tors positionnés autour du pied du tube pour éviter l'éclatement du béton par l'effet de levier du tube.
Le lest en béton peut aussi être remplacé par un dispositif avec un lest mobile (sacs de sable, pierres...). Il serait ainsi possible de déplacer le capteur photovoltaique par exemple pour lui trouver un meilleur emplasement, ou bien , s'il ne convient pas, pour l'envoyer sous d'autres cieux.

3D) Récapitulation des fournitures

(non exhaustive)

Bois et contreplaqué
Chevrons 75 x 633, longueur 3,00 mètres, 2 unités
Contreplaqué 18 mm CTB-X 1,00 m²
(NB il manque 1 flasque pour maintien de l’axe)

Petit poteau : debit_ du contreplaqué
Petit poteau : debit_ du contreplaqué

Tube acier galvanisé
diam 40*49 : 3,00 mètres
diam 50*60 : 1,00 mètre

Outillage - quincaillerie
Mèche à bois hélicoidale
Huile de lin, terebenthine / Lasure
Graisse, suif
Colliers d’échafaudage
Aluminium profilé plat 30 * 2 * 1000 mm

Boulonnerie – visserie
Boulons Japy TRCC 6*120
Rondelles larges M6 * 18
Ecrous M6 A2
Vis inox PZ2 4,5 x 60
Boulons inox M5 * 15mm ; rondelles, écrous
Tire fonds 5 * 40mm

Béton 100 litres (235 Kg)

Le support sur petit poteau est achevé
Le support sur petit poteau est achevé

3E) Vers un support sur un grand poteau ?

En fonction des effets d'ombre sur le site d'implantation, on peut souhaiter qe le panneau soit installé plus en hauteur, par exemple en haut d'un poteau en bois.
Le poteau peut être encastré au sol, ou bien haubanné.
En haut du poteau d'une part, et à environ 1.50 mètre du sol d'autre part, installer verticalement deux tronçons de tube '50 x 60' longueur 30 à 40 cm, amarrés sur le poteau à l'aide de colliers de serrage. Interposer entre le poteau et le tube une cale en bois dur quelque peu façonnée.
Un tube '40 x 49' coulisse dans les deux tronçons, et on se retrouve dans le cas de figure précédent du support sur un petit poteau.

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Colliers de serrage inox Band-it : voir par exemple esska.fr/shop/Colliers-de-serrage/BAND-IT--27610