L'invention se rapporte au domaine des dispositifs couverture de bâtiments à capteur solaire.
On connaît des panneaux solaires qui sont formés d'une plaque à conversion photovoltaïque et d'un cadre adapté à d'une part supporter la plaque de capteur et d'autre part assurer la fixation du panneau sur une structure de toit. Le cadre a également pour fonction d'assurer une évacuation de la chaleur pour optimiser le rendement du capteur. Les panneaux solaires de ce type sont rapportés sur un élément de toiture, et par exemple sur une tôle présentant des nervures de renforcement. On io observe toutefois que la présence de ce cadre présente l'inconvénient de rendre l'ensemble particulièrement lourd. Dans ce contexte, l'invention propose un dispositif de couverture à capteur solaire qui soit plus léger et moins encombrant que précédemment, tout en assurant la fixation du capteur d'une manière qui 15 soit efficace en prévention de la surchauffe de celui-ci. Le dispositif de couverture est caractérisé en ce qu'il comporte un élément de toiture réalisé sous la forme d'une tôle nervurée qui présente une série de nervures longitudinales en saillie d'un plan de base de la tôle, ainsi qu'une plaque de capteur solaire qui s'étend au-dessus de ladite tôle 20 nervurée. Deux nervures de recouvrement sont disposées sur les bords de la tôle et deux nervures de support sont disposées entre les nervures de recouvrement. Au moins une nervure de rigidification est disposée entre les nervures de support, qui s'étendent en saillie de façon proéminente par rapport aux autres nervures de la tôle. La plaque de 25 capteur solaire repose sur les nervures de support qui forment une surface de fixation de la plaque par collage. Le fait que la plaque de capteur solaire repose sur des nervures surélevées par rapport au reste des nervures permet d'assurer un refroidissement efficace de cette plaque, ce qui évite une perte de 30 rendement énergétique dû à la surchauffe de la plaque, alors que selon l'invention cette plaque est collée directement en appui sur les nervures de support de la tôle nervurée sans l'intermédiaire d'un cadre de panneau solaire. Les formes et l'agencement des nervures de renforcement d'une tôle classiques ont été ainsi modifiés pour que la plaque de capteur puisse reposer sur des nervures surélevées, pour que des nervures de recouvrement soient adaptées à permettre la mise en position d'un dispositif à côté d'un autre, et pour que des nervures de rigidification rigidifient l'ensemble entre les nervures de support. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, chaque nervure de support est formée de flancs montants en saillie du plan de base de la tôle et d'une paroi transversale qui s'étend parallèlement au plan de base Io entre les extrémités en saillie des flancs montants. La face supérieure de cette paroi transversale présente une empreinte transversale en creux. La plaque de capteur solaire se monte raccordée à un circuit électrique de manière à transformer le rayonnement solaire reçu sur la plaque en de l'énergie électrique. Un boîtier de câblage est à cet effet disposé sous la 15 plaque, pour contenir les éléments de raccordement des câbles électriques audit circuit électrique. L'empreinte transversale présente une profondeur et une largeur adaptées à livrer passage aux câbles électriques associés à la plaque de capteur solaire. Ainsi, on prévoit un passage pour que le câble électrique raccordé au boîtier de câblage 20 puisse traverser une nervure de support. Selon des caractéristiques de l'invention, l'empreinte présente, sur toute la largeur de la nervure de support, une section comportant un fond sphérique et des parois verticales. Le fond sphérique de l'empreinte présente un rayon de courbure équivalent au rayon du câble, la largeur de 25 l'empreinte est égale au diamètre du câble et la hauteur des parois verticales montantes est égale au rayon du câble. Ainsi, l'empreinte offre un logement sur mesure au câble, de manière d'une part à ce que celui-ci ne déborde pas de l'empreinte pour ne pas gêner l'appui de la plaque solaire sur les nervures de support, et d'autre part à ce que le câble ne 30 puisse se déplacer dans l'empreinte. Selon des caractéristiques de l'invention, chaque nervure de recouvrement comporte une paroi montante qui fait saillie du plan de base de la tôle jusqu'à une paroi de recouvrement qui s'étend parallèlement au plan de base dans la continuité du sommet de la paroi 35 montante et dont l'extrémité libre est rabattue. Une première nervure de recouvrement est disposée à une extrémité latérale de la tôle et une deuxième nervure de recouvrement est disposée à l'extrémité latérale opposée de la tôle, la paroi montante de la première nervure s'étendant en saillie plus loin du plan de base de la tôle que la paroi montante de la s deuxième nervure. Ainsi, lorsque plusieurs dispositifs sont disposés côte à côte pour réaliser une couverture de toit plus étendue, les parois de recouvrement en regard de deux dispositifs peuvent se superposer. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif d'aération comporte une chambre d'aération délimitée latéralement par les deux wo nervures de support de la tôle et verticalement par le plan de base de la tôle et par la plaque de capteur solaire. L'invention concerne également un ensemble de couverture de toit par des plaques solaires caractérisé en ce qu'il comporte un premier dispositif de couverture et un deuxième dispositif de couverture contigus, 15 chaque dispositif de couverture comportant une tôle nervurée comportant au moins deux nervures de support et à ses extrémités latérales des nervures de recouvrement, avec les nervures de support surélevées par rapport aux nervures de recouvrement et sur lesquelles est collée une plaque solaire, les formes des nervures de recouvrement étant adaptées 20 à ce qu'une première nervure de recouvrement du deuxième dispositif de couverture se superpose à une deuxième nervure de recouvrement du premier dispositif de couverture. Selon une caractéristique de l'invention, un espace est aménagé entre deux plaques de capteur solaire contiguës pour accéder 25 aux nervures de recouvrement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus précisément de la description qui suit, description illustrée par les figures suivantes : - la figure 1, qui est une vue en élévation d'un dispositif de 30 couverture de toit selon l'invention, avec une tôle nervurée et une plaque de capteur solaire qui repose sur des nervures de support de la tôle, un deuxième dispositif de couverture voisin dans le sens de la hauteur étant représenté en traits pointillés ; - la figure 2, qui est une vue en coupe suivant le plan repéré Il Il sur la figure 1, avec deux dispositifs de couvertures voisins latéralement se superposant au niveau d'une de leur nervure de recouvrement la figure 3, qui est une vue en perspective d'une partie de la tôle illustrée à la figure 2, avec une nervure de support qui présente une empreinte transversale; - la figure 4, qui est une vue en perspective de la tôle illustrée à la figure 3 avec la plaque de capteur solaire rapportée sur la nervure de support et un câble électrique qui s'étend entre la tôle et la plaque, logé ~o dans l'empreinte. Comme illustré sur les figures, un dispositif de couverture d'un toit 2 comporte une tôle nervurée 4 qui s'étend sur la structure du toit 6 et une plaque de capteur solaire 8 disposée au-dessus de la tôle nervurée et collée directement sur des nervures de la tôle. 15 La plaque de capteur solaire est un module photovoltaïque plan, dont la face supérieure 10 est orientée à l'opposée de la structure du toit, pour recevoir les rayons du soleil, et dont la face inférieure 12 est collée sur des nervures de la tôle. Selon les besoins en énergie de l'utilisateur, un seul dispositif 20 peut être mis en place sur une structure de toit, de sorte qu'une seule plaque capte l'énergie solaire, ou plusieurs dispositifs équivalents peuvent être juxtaposés et reliés les uns aux autres pour former un ensemble de couverture du toit par des capteurs solaires qui soit de plus grande taille. 25 On observe que selon l'invention, chaque plaque de capteur solaire est disposée directement sur la tôle nervurée sans la présence d'un cadre de panneau solaire, comme c'est le cas dans des panneaux solaires classiques qui sont formés d'une plaque rapportée sur un cadre. La plaque de capteur solaire est raccordée à un circuit 30 électrique de manière à transformer le rayonnement solaire reçu sur la plaque en de l'énergie électrique. A cet effet, un boîtier de câblage 14 (visible sur la figure 2) est disposé sous la plaque, solidarisé à la face inférieure de la plaque. Il est apte à recevoir tous les éléments de circuit électrique nécessaires pour raccorder des câbles électriques 16, soit au circuit extérieur d'exploitation du courant produit par conversion photovoltaïque à partir du rayonnement solaire, soit à un boîtier correspondant d'une plaque solaire contiguë. La tôle nervurée comporte une série de nervures longitudinales faisant saillie au-dessus du plan de base 18 et qui s'étendent d'une extrémité 25 de la tôle à l'extrémité opposée 27. La série de nervures longitudinales est formée de deux nervures de recouvrement 20 et 22, qui fo sont disposées respectivement à une extrémité latérale de la tôle 24, de deux nervures de support 26 qui s'étendent entre les nervures de recouvrement, et d'au moins une nervure de rigidification 28 qui s'étend entre les nervures de support. La tôle est ici en aluminium, ce qui permet un gain de poids de 15 l'ensemble et qui assure un refroidissement plus rapide de la tôle et donc de la plaque de capteur solaire qu'elle supporte. Les nervures de support présentent des flancs montants 29 qui prolongent sensiblement verticalement le plan de base de la tôle et une paroi transversale 30 qui s'étend entre les extrémités en saillie des flancs 20 montants. Comme illustré sur les figures, les flancs montants peuvent être inclinés par rapport à un angle droit avec le plan de base, mais il sera compris que le degré d'inclinaison peut varier sans sortir du contexte de l'invention, dès lors que les parois transversales des nervures de support sont planes et comprises dans un même plan, pour que les faces 25 supérieures des parois transversales forment une surface d'appui pour une plaque de capteur solaire. Les nervures de rigidification sont disposées entre les nervures de support. Comme illustré, ces nervures de rigidification peuvent présenter une forme similaire à celle des nervures de support avec des 30 flancs montants et une extrémité supérieure plane 32 ou bien présenter une forme ondulée. Les nervures de support et de rigidification diffèrent ici en ce que la hauteur des nervures de support est plus importante que la hauteur des nervures de rigidification de sorte que les parois transversales des nervures de support 30 sont situées dans un plan plus éloigné du plan de base de la tôle que le plan comprenant l'extrémité supérieure des nervures de rigidification 32.
Elles diffèrent en outre par la présence d'une empreinte transversale en creux 34 sur la face supérieure des parois transversales des nervures de support. L'empreinte présente une profondeur et une largeur adaptées à recevoir un câble électrique associé à la plaque de capteur solaire. L'empreinte présente, dans le mode de réalisation illustré io sur les figures 2 et 3, sur toute la largeur de la nervure de support, une section comportant un fond sphérique 36 et des parois verticales montantes 38 depuis le fond jusqu'à la paroi transversale de la nervure de support. Les nervures de recouvrement forment un troisième type de 15 nervures, aux extrémités latérales de la tôle. Les deux nervures de recouvrement présentent respectivement sensiblement la même forme. Elles sont formées par une paroi montante 40 qui fait saillie du plan de base de la tôle et par une paroi de recouvrement 42 qui s'étend parallèlement au plan de base dans la continuité du sommet de cette 20 paroi montante. L'extrémité libre de la paroi de recouvrement 44 est rabattue. On distingue alors une première 20 et une deuxième 22 nervure de recouvrement, respectivement situées sur une première et une deuxième extrémité latérale de la tôle. Les deux nervures de 25 recouvrement diffèrent en ce que la paroi montante de la première nervure s'étend plus loin du plan de base de la tôle que la paroi montante de la deuxième nervure, de sorte que pour une même tôle, la première nervure de recouvrement 20 est plus haute que la deuxième nervure de recouvrement 22. 30 Comme cela sera décrit plus en détails ci-après, on observe qu'ainsi une première nervure de recouvrement d'une tôle présente une forme adaptée pour venir recouvrir une deuxième nervure de recouvrement d'une autre tôle.
Dans le mode de réalisation représenté, les nervures de recouvrement de la tôle sont plus hautes que les nervures de rigidification. On observe ici que les trois types de nervures de la tôle s'étendent à des hauteurs différentes par rapport au plan de base. Les nervures de support sont les nervures les plus en saillie tandis que les nervures de rigidification sont les nervures les moins en saillie. On va maintenant décrire l'assemblage du dispositif de couverture selon l'invention. Un joint de colle 46 est déposé le long des faces supérieures Io des nervures de support amenées à supporter la plaque de capteur solaire, tout en veillant à ne pas déposer de colle dans les empreintes. Comme cela a été décrit précédemment, les faces supérieures des nervures de support s'étendent dans un même plan, ici horizontal, au-dessus des nervures de recouvrement et des extrémités supérieures des 15 nervures de rigidification. De la sorte, on assure un plan de fixation plat pour la plaque de capteur solaire. On amène alors la plaque de capteur solaire à proximité de la tôle nervurée, avec la face inférieure de la plaque en regard des faces supérieures des nervures de support. Avant de plaquer la plaque contre la 20 tôle, on ajuste la position des câbles électriques qui sortent du boîtier de sorte que ces câbles viennent reposer dans les empreintes en creux réalisées dans les nervures de support. La plaque est alors rapportée et collée sur les nervures. La plaque de capteur présente une largeur et une longueur plus 25 petites que la largeur et la longueur correspondantes de la tôle associée. La mise en place de la plaque est assurée pour que latéralement, comme cela est visible sur la figure 2, les extrémités latérales de la plaque ne recouvrent pas les nervures de recouvrement de la tôle. En outre, on s'assure que, axialement selon l'axe des nervures (comme cela est visible 30 sur la figure 1), une extrémité de la plaque est disposée à une première distance dl d'une première extrémité axiale 25 de la tôle, dite extrémité proximale, tandis que l'extrémité opposée de la plaque est disposée à une deuxième distance d2 de la deuxième extrémité axiale 27 de la tôle, dite extrémité distale. La deuxième distance d2 est plus grande que la première distance dl. Le décalage entre la plaque et l'extrémité proximale de la tôle forme un jeu de positionnement sur la distance dl, par exemple égal à 20 mm, qui correspond comme cela sera expliqué ci après au jeu entre deux plaques de capteurs voisines disposées l'une au-dessus de l'autre. Le décalage entre la plaque et l'extrémité distale forme un jeu de montage sur la distance d2, par exemple égal à 100 mm, qui correspond comme cela sera expliqué ci après à la distance de recouvrement axial d'une tôle sur une tôle voisine. ~o La dimension des empreintes est déterminée en veillant à ce que l'empreinte ne soit pas trop petite, pour éviter que le câble gêne le plaquage de la plaque en appui sur les nervures de support et en veillant à ce qu'à l'inverse, l'empreinte ne soit pas trop grande, pour éviter que ce câble ne soit mobile entre la plaque et la tôle. Avantageusement, le fond 15 sphérique de l'empreinte présente un rayon de courbure équivalent au rayon du câble, la largeur de l'empreinte est égale au diamètre du câble et la hauteur des parois verticales montantes est égale au rayon du câble. Lorsque le dispositif est ainsi assemblé, on observe la présence d'une chambre d'aération 48 délimitée latéralement par les deux nervures 20 de support de la tôle et verticalement par le plan de base de la tôle et par la plaque de capteur solaire. Cet espace vide disposé sous la plaque permet le refroidissement de la plaque de capteur solaire. La présence des nervures de support surélevées offre le double avantage de laisser la libre circulation d'air entre la plaque et la tôle et 25 d'écarter la plaque de cette tôle. A titre d'exemple, lorsque la plaque de capteur solaire est rapportée sur les nervures de support, la plaque s'étend à une distance d'au moins 100mm du plan de base de la tôle. On observe que si les nervures de support n'étaient pas surélevées par rapport au reste des nervures de la tôle, la circulation d'air 30 sous la plaque de capteur depuis une nervure de support vers l'autre serait bloquée par les nervures de rigidification. La présence de ces nervures de rigidification est ici souhaitable pour rigidifier la tôle entre les nervures de support, lesquelles sont amenées à travailler sous le poids et les efforts générés par la plaque de capteur solaire collée directement sur les nervures de support. On observe en outre, lorsque le dispositif est assemblé, que les parois planes de recouvrement des nervures de recouvrement sont plus basses que la plaque de capteur solaire. Comme cela sera décrit ci-après, ceci assure une protection des nervures de recouvrement et des moyens de fixation portés par ces nervures. On va maintenant décrire le montage selon l'invention d'un ensemble de couverture sur le toit, dans lequel sont disposés plusieurs ~o dispositifs de couverture. Pour la description qui va suivre, on va décrire un ensemble de couverture formé d'un premier dispositif de couverture 2, formé d'une première tôle nervurée et d'une première plaque de capteur solaire et assemblé comme décrit précédemment, ainsi qu'un deuxième dispositif 15 de couverture 202 et un troisième dispositif de couverture 302, formés respectivement d'une deuxième et d'une troisième tôle nervurée et d'une deuxième et d'une troisième plaque de capteur solaire. Le premier et le deuxième dispositif de couverture sont disposés côte à côte, latéralement, tandis que le premier et le troisième dispositif de couverture sont 20 disposés l'un au-dessus de l'autre, dans l'axe des nervures. Chaque dispositif est ici amené à l'installateur de l'ensemble de couverture sur le toit comme un bloc préalablement assemblé avec la plaque de capteur collée sur les nervures et les câbles disposés dans les empreintes. Comme cela sera décrit par la suite par un exemple de 25 variante de réalisation suivant l'invention, le montage pourrait être réalisé d'une façon différente sans sortir du contexte de l'invention. On fixe dans un premier temps le premier dispositif de couverture sur la structure du toit. On dispose ensuite le deuxième dispositif de couverture amené à être positionné latéralement au côté du 30 premier dispositif. On amène à cet effet la tôle nervurée du deuxième dispositif de couverture en regard de la structure du toit, à proximité du premier dispositif dans le but de faire se chevaucher les deux dispositifs contigus. La première nervure de recouvrement du deuxième dispositif est maintenue au-dessus de la deuxième nervure de recouvrement du premier dispositif, avant d'être abaissée. On fait particulièrement attention lors de l'abaissement du deuxième dispositif à ce que l'extrémité rabattue de la première nervure de recouvrement ne heurte pas la première plaque de capteur du premier dispositif de couverture. La première nervure de recouvrement du deuxième dispositif vient se superposer sur la deuxième nervure de recouvrement du premier dispositif. L'extrémité rabattue de la première nervure de recouvrement du deuxième dispositif vient se plaquer contre la paroi montante de la Io deuxième nervure de recouvrement du premier dispositif. On comprend qu'une pièce de montage non représentée peut être interposée entre les tôles pour faciliter la mise en position et la fixation d'un dispositif par rapport à l'autre. Dans cette position assemblée, les première et deuxième 15 plaques de capteur sont disposées en regard l'une de l'autre, laissant un passage 50 pour l'utilisateur pour atteindre la paroi plane de recouvrement du deuxième dispositif. L'utilisateur peut ainsi atteindre aisément les moyens de fixation adaptés pour la fixation des deux dispositifs l'un à l'autre au niveau des nervures de recouvrement. On 20 comprendra que les moyens de fixation ici non représentés peuvent prendre la forme de vis et d'écrous de fixation. Dans la position finale assemblée, illustrée sur la figure 2, on observe que les nervures de recouvrement sont plus basses que les plaques de capteur solaire et sont ainsi protégées et cachées, cette 25 position relative assurant un apport esthétique, les moyens de fixation étant cachés, et un apport mécanique, ces moyens étant en partie à l'abri des intempéries. Préalablement à la fixation définitive du deuxième dispositif, on connecte ensemble les câbles de connexion du premier dispositif aux 30 câbles de connexion du deuxième dispositif, pour assurer la continuité d'un dispositif à l'autre (comme cela est visible sur la figure 2) du circuit électrique de distribution de l'énergie collectée par les plaques photovoltaïques. Il est bien entendu compris que certains des dispositifs de couverture sont reliés au circuit principal pour que l'énergie collectée par les plaques et qui est passée d'un dispositif à l'autre puisse être redistribuée dans le bâtiment ou dans le réseau électrique collectif. On fixe alors dans un deuxième temps le troisième dispositif de couverture 302 amené à être positionné axialement au-dessus du premier dispositif de couverture 2. On amène à cet effet la tôle nervurée du troisième dispositif de couverture en regard de la structure du toit, à proximité du premier dispositif dans le but de faire se chevaucher les deux dispositifs contigus. L'extrémité proximale 325 du troisième dispositif de couverture est superposée à l'extrémité distale 27 du premier dispositif lo en regard, en recouvrant en totalité la tôle laissée libre par le jeu de montage dû au décalage de la tôle. L'extrémité proximale du troisième dispositif affleure de fait l'extrémité axiale de la plaque de capteur lorsque le troisième dispositif est mis en place en chevauchement du premier dispositif. Lorsque les deux dispositifs sont montés l'un par rapport à 15 l'autre sur le toit, on assure ainsi un espace 51 entre les deux plaques de capteur, de largeur égale à la distance dl déterminée, ce qui permet notamment de laisser échapper l'air qui est en libre circulation sous la plaque de capteur. D'autres variantes non représentées sont prévues et certaines 20 sont décrites ci dessous, sans toutefois que cette liste soit pour autant exhaustive : - la tôle est solidaire d'une mousse isolante qui s'étend sous la tôle, à l'opposé de la plaque de capteur solaire. Le dispositif de couverture intègre ainsi un moyen isolant, qui pourrait dans une variante 25 comporter du feutre, disposé d'office entre la tôle et la structure de toit lors de la fixation de la tôle ; des cales sont prévues pour augmenter la surface de fixation de la plaque de capteur solaire. Ces cales sont positionnées par exemple sur une nervure de rigidification et présentent une forme ajourée 30 pour laisser passage à l'air entre la plaque et la tôle, ainsi qu'aux câbles électriques ; - les dispositifs sont placés côte à côte avec une équerre de fixation solidarisé au niveau du recouvrement des nervures et rapportée sur les bords des plaques de capteur voisines. L'équerre de fixation, en forme de U, est fixée par sa base sur la paroi plane de recouvrement de la première nervure de recouvrement du deuxième dispositif. Les branches de l'équerre sont prolongées transversalement par des ailes, et chacune d'entre elles est plaquée sur le bord d'une des deux plaques voisines pour être fixée par un joint de colle. Un jeu de montage est prévu entre la branche de l'équerre et le bord de la plaque pour permettre l'expansion de la plaque photovoltaïque lorsque le dispositif est soumis à de hautes températures ; io - un embouti est réalisé sur la paroi d'extrémité rabattue de la première nervure de recouvrement du deuxième dispositif. Cet embouti permet avantageusement d'éviter la remontée vers les moyens de fixation d'impuretés ou d'eau de pluie ; le montage d'un dispositif de couverture sur le toit est fait en 1s plusieurs étapes. Pour des raisons d'encombrement lors du transport des dispositifs par exemple, la tôle nervurée et la plaque de capteur sont livrées non assemblées à l'installateur de l'ensemble de couverture. L'installateur procède alors comme précédemment décrit en fixant les tôles nervurées sur le toit, puis colle la plaque de capteur solaire sur les 20 nervures de la tôle lorsque celle ci est déjà en place, en prenant garde préalablement à insérer les câbles dans les empreintes. Une telle installation garde l'avantage de nécessiter moins de manoeuvres qu'une installation d'un panneau solaire avec son cadre. L'invention ne saurait toutefois se limiter aux modes de 25 réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens.