« Toiture comportant des éléments de toitures munis d'éléments photovoltaïques, système de connexions de tels éléments de toiture, profilés et connecteurs pour un tel système et éléments de toiture pour une telle toiture. » La présente invention concerne une toiture comportant des tuiles munies d'éléments photovoltaïques munis chacun de deux fils de connexion électriques et un ensemble de chevrons. La présente invention concerne un élément de toiture, tel une tuile ou une ardoise pour une telle toiture. La présente invention concerne aussi un système de connexions de tels éléments de toiture. La présente invention concerne encore des connecteurs qui permettent différentes connexions. "Roof comprising roof elements provided with photovoltaic elements, system for connecting such roof elements, profiles and connectors for such a system and roof elements for such a roof. The present invention relates to a roof comprising tiles provided with photovoltaic elements each provided with two electrical connection wires and a set of chevrons. The present invention relates to a roof element, such as a tile or slate for such a roof. The present invention also relates to a system for connecting such roof elements. The present invention further relates to connectors that allow different connections.
L'invention concerne des profilés convenant à un tel système. Les toitures munies de panneaux solaires deviennent d'un usage de plus en plus courant. Cependant la pose de panneaux qui occupent des surfaces de dimensions de plus en plus grandes risque de n'être pas très tolérée par les administrations locales du fait qu'ils sont considérés comme inesthétiques. The invention relates to profiles suitable for such a system. Roofs with solar panels are becoming more and more common. However, the installation of panels that occupy larger and larger areas may not be very tolerated by local governments because they are considered unsightly.
Dans le document de brevet WO 2007/132027, il est proposé d'utiliser des tuiles dont chacune comporte un élément photovoltaïque de sorte que la pose de telles tuiles donne à la toiture une esthétique acceptable. Cependant lorsque le nombre de ces éléments de toiture est important, se pose, alors, le problème des connexions entre eux de sorte à obtenir une tension convenable qui soit facile à convertir à la tension du réseau national de distribution électrique. L'invention propose une toiture du genre mentionné dans le préambule qui comporte des moyens pour faciliter le câblage des éléments photovoltaïques des tuiles de sorte qu'il devient facile d'obtenir une tension acceptable à l'utilisation. L'invention propose une tuile du type déjà décrit dans le document cité qui permet une fabrication aisée. Pour cela, un élément photovoltaïque est inséré dans l'épaisseur de la tuile et est fixé par collage à celle-ci. L'invention concerne aussi un élément de toiture qui permet de substituer aux ardoises. Pour cela, l'élément photovoltaïque a les mêmes dimensions de l'ardoise à remplacer ou à substituer. In the patent document WO 2007/132027, it is proposed to use tiles each of which comprises a photovoltaic element so that the installation of such tiles gives the roof an acceptable aesthetic. However, when the number of these roof elements is important, then there is the problem of the connections between them so as to obtain a suitable voltage that is easy to convert to the voltage of the national electrical distribution network. The invention provides a roof of the kind mentioned in the preamble which comprises means for facilitating the wiring of the photovoltaic elements of the tiles so that it becomes easy to obtain a voltage acceptable to use. The invention proposes a tile of the type already described in the document cited which allows easy manufacture. For this, a photovoltaic element is inserted into the thickness of the tile and is fixed by bonding thereto. The invention also relates to a roof element that allows to replace the slates. For this, the photovoltaic element has the same dimensions of the slate to replace or replace.
Conformément à l'invention, une toiture selon le préambule est remarquable en ce qu'il est prévu un ensemble de profilés combinés formés d'un premier profilé en matière isolante qui est fixé sur lesdits chevrons et sur lesquels viennent se reposer lesdites éléments de toiture et de profilés en matière conductrices insérés dans ledit premier profilé comportant des ouvertures pour la connexion desdits fils de connexions sur les profilés en matière conductrices Selon une caractéristique importante de l'invention, il est prévu des connecteurs de liaisons des profilés et des connecteurs d'extrémités de profilé. Ainsi, en jouant avec ces différents connecteurs, il est possible d'obtenir différents couplages d'éléments photovoltaïques en vue d'obtenir une tension acceptable pour l'utilisation. La description suivante accompagnée des dessins ci-annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Dans les dessins : - la figure 1 montre la structure d'une toiture conforme à l'invention, - la figure 2 montre le profilé fixé sur la charpente de la toiture, - la figure 3 montre une première variante de connexion de l'élément photovoltaïque sur le profilé, - la figure 4 montre une deuxième variante de connexion de l'élément photovoltaïque sur le profilé, - la figure 5 montre une troisième variante de connexion de l'élément photovoltaïque sur le profilé, - la figure 6 montre une connexion en bout de profilé pour un câble électrique, - la figure 7 montre une connexion permettant une interconnexion entre profilés, - la figure 8 montre un exemple de connexions d'une toiture conforme à l'invention, - la figure 9 montre un élément de toiture tel qu'une tuile, conforme à l'invention, - la figure 10 montre un élément de toiture tel qu'une ardoise, conforme à l'invention. Sur ces figures, les éléments communs portent tous les mêmes références sur toutes les figures. According to the invention, a roof according to the preamble is remarkable in that there is provided a set of combined profiles formed of a first section of insulating material which is fixed on said rafters and on which rest said roof elements and conductive material profiles inserted into said first profile having openings for connecting said connection wires to the conductive material profiles. According to an important feature of the invention, connectors of the profiles and connectors are provided. profile ends. Thus, by playing with these different connectors, it is possible to obtain different couplings of photovoltaic elements in order to obtain a voltage acceptable for use. The following description accompanied by the accompanying drawings, all given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be realized. In the drawings: - Figure 1 shows the structure of a roof according to the invention, - Figure 2 shows the profile fixed on the roof structure, - Figure 3 shows a first connection variant of the element. photovoltaic on the profile, - figure 4 shows a second variant of connection of the photovoltaic element on the profile, - figure 5 shows a third variant of connection of the photovoltaic element on the profile, - figure 6 shows a connection at the end of the profile for an electric cable, - Figure 7 shows a connection allowing interconnection between profiles, - Figure 8 shows an example of connections of a roof according to the invention, - Figure 9 shows a roof element such as a tile, according to the invention, - Figure 10 shows a roof element such as a slate, according to the invention. In these figures, the common elements all have the same references in all the figures.
A la figure 1, la référence 1 indique une partie de toiture montrant une poutre 8 sur laquelle repose une pluralité de chevrons 11, 12, 13,...22. Différentes tuiles 31, 32, ..., 36 vont recouvrir le toit. Chacune des tuiles montrées comporte respectivement un élément de cellule photovoltaïque 41, 42, ..., 46. Il est bien entendu que le toit peut comporter aussi des tuiles non munies d'élément photovoltaïque. Ces tuiles à éléments photovoltaïques sont munis de fils de connexion non référencés sur la figure 1. Selon un mode de connexion explicité plus loin tous ses fils sont finalement reliés à un circuit d'utilisation 200 qui en pratique est un onduleur qui fournit une tension de 220 volts pour être distribuée au circuit de distribution 210 du réseau d'alimentation électrique national tel que l'EDF. Conformément à un aspect de l'invention, il est prévu un ensemble de profilés combinés 50 formés d'un premier profilé en matière isolante sur lesquels viennent se reposer lesdites tuiles et de profilés en matière conductrices insérés dans ledit premier profilé comportant des ouvertures pour la connexion desdits fils de connexions sur les profilés en matière conductrice. Cette matière conductrice est de préférence de l'acier inoxydable qui résiste bien aux intempéries. La structure formée de ces profilés et des connecteurs constitue un système de connexion pour des éléments photovoltaïques qui permet de réaliser facilement des toitures comportant de tels éléments. Ce système comporte donc des profilés, des connecteurs de première espèce pour la connexion pour rabouter deux profilés dans leur prolongement, des connecteurs de deuxième espèce pour raccorder un câble électrique à un profilé et des connecteurs de troisième espèce qui raccordent les éléments photovoltaïques auxdits profilés. Ceci va être décrit dans le présent mémoire. On se rapporte à la figure 2. Le profilé 50 présente, tout d'abord une embase 150 sur laquelle est ménagée une rainure 152 de sorte que le profilé 50 puisse être fixé sur les chevrons 22, ... au moyen de clous 154, 156. Deux profilés en matériau conducteurs 201 et 202 cylindriques sont insérés dans un logement ménagé dans le profilé 50. Une lèvre ménagée dans le profilé permet le contact des fils de connexions des éléments photovoltaïques des tuiles. In Figure 1, the reference 1 indicates a roof portion showing a beam 8 on which a plurality of rafters 11, 12, 13, ... 22. Different tiles 31, 32, ..., 36 will cover the roof. Each of the tiles shown respectively comprises a photovoltaic cell element 41, 42, ..., 46. It is understood that the roof may also include tiles not equipped with photovoltaic element. These tiles with photovoltaic elements are provided with connection wires not referenced in FIG. 1. According to a connection mode explained later, all of its wires are finally connected to a utilization circuit 200 which in practice is an inverter which supplies a voltage of 220 volts to be distributed to the distribution circuit 210 of the national power supply network such as EDF. According to one aspect of the invention, there is provided a set of combined profiles 50 formed of a first section of insulating material on which come to rest said tiles and profiles of conductive material inserted into said first section having openings for the connecting said connection wires to the conductive material profiles. This conductive material is preferably stainless steel that is resistant to bad weather. The structure formed of these profiles and connectors constitutes a connection system for photovoltaic elements which makes it easy to produce roofs comprising such elements. This system therefore comprises profiles, connectors of the first kind for the connection to join two profiles in their extension, connectors of the second kind for connecting an electrical cable to a profile and connectors of the third kind that connect the photovoltaic elements to said profiles. This will be described herein. Referring to Figure 2. The profile 50 has, first of all a base 150 on which is formed a groove 152 so that the profile 50 can be fixed on the rafters 22, ... by means of nails 154, 156. Two profiles of conductive material 201 and 202 cylindrical are inserted into a housing formed in the profile 50. A lip formed in the profile allows contact of the connection wires of the photovoltaic elements of the tiles.
La figure 3 illustre de façon plus détaillée cette connexion, selon une première variante de réalisation. Les fils de connexion de l'élément photovoltaïque 43 de la tuile 33 portent les références 301 et 302 et sont enfichés dans des douilles 321 et 322 faisant partie d'un capot 325. Le capot 325 est muni d'ergots en forme de crochet 331 et 332. Lorsqu'on connecte le capot 325 au profilé 50, les douilles pénètrent les profilés 201 et 202 en forme d'oméga insérés, chacun, dans un logement longitudinal 333 et 334. Les crochets 331 et 332 se verrouillent sur des crochets 341 et 342 solidaires du profilé 50. La partie ouverte de l'oméga qui forme donc une lèvre est en coïncidence avec une ouverture 336 et 337 ménagée dans le profilé 50. Comme le matériau conducteur utilisé est 2964681 -4 un métal présentant une certaine résilience un bon contact est ainsi assuré par pincement des douilles 321 et 322. La figure 4 montre une autre variante de réalisation de la précédente connexion. Cette variante a pour but d'éviter des interversions de connexion. Selon cette variante les parties ouvertes de l'oméga ont des tailles différentes de sorte qu'il est impossible pour la douille de gros diamètre 322' de pénétrer dans la petite ouverture 336' de l'oméga. La figure 5 montre encore une variante de réalisation de cette connexion. Selon cette variante les différents crochets 331' 332',341', 342' présentent des hauteurs différentes de sorte qu'une connexion devient impossible en cas d'inversion, puisqu'un petit crochet 321 10 peut seulement s'accrocher au grand crochet 341 ce qui correspond corrélativement à l'accrochage du grand crochet 332'avec le petit crochet 342'. La figure 6 montre un connecteur 400 destiné à être inséré en bout de profilé et permet par un fil électrique souple 405 une connexion électrique aussi longue que nécessaire pour effectuer différentes interconnexions. La figure 6 montre deux vues A et B 15 de ce connecteur 400. Il est formé d'un boîtier 410 muni d'ergots 412, 413 et 414 qui viennent s'enfoncer dans des cavités 422, 423, 424 ménagées dans le profilé 50. Des douilles 431 et 432 s'enfoncent de la manière déjà décrite dans les profilés 201 et 202. Le fil 405 est maintenu fixé sur les douilles 431 et 432 par des vis de verrouillage 451 et 452. La vue C montre bien la disposition en bout dans le prolongement du profilé 50.Figure 3 illustrates in more detail this connection, according to a first embodiment. The connection wires of the photovoltaic element 43 of the tile 33 bear the references 301 and 302 and are plugged into sockets 321 and 322 forming part of a cover 325. The cover 325 is provided with hook-shaped lugs 331 and 332. When the hood 325 is connected to the profile 50, the bushings penetrate the omega-shaped sections 201 and 202 inserted, each, into a longitudinal housing 333 and 334. The hooks 331 and 332 are locked on hooks 341. and 342 secured to the profile 50. The open portion of the omega which thus forms a lip is in register with an opening 336 and 337 formed in the profile 50. Since the conductive material used is a metal having a certain resilience a Good contact is thus ensured by pinching sockets 321 and 322. Figure 4 shows another variant of the previous connection. This variant is intended to avoid connection reversals. According to this variant the open parts of the omega have different sizes so that it is impossible for the large diameter socket 322 'to enter the small opening 336' of the omega. Figure 5 shows another embodiment of this connection. According to this variant the different hooks 331 '332', 341 ', 342' have different heights so that a connection becomes impossible in the event of inversion, since a small hook 321 10 can only catch on the large hook 341 which correlatively corresponds to the hooking of the large hook 332 'with the small hook 342'. FIG. 6 shows a connector 400 intended to be inserted at the end of the profile and allows, by a flexible electrical wire 405, an electrical connection that is as long as necessary to perform different interconnections. FIG. 6 shows two views A and B 15 of this connector 400. It is formed of a housing 410 provided with lugs 412, 413 and 414 which are inserted into cavities 422, 423, 424 formed in the profile 50 Sockets 431 and 432 are inserted in the manner already described in sections 201 and 202. Wire 405 is held fixed on sockets 431 and 432 by locking screws 451 and 452. View C clearly shows the arrangement of end in the extension of the profile 50.
20 La figure 7 montre un connecteur 500 qui permet de rabouter deux profilés 50 et 50'. Sur la figure, le profilé 50' est seulement esquissé. Ce connecteur est montré selon deux vues A et B. Une vue C explicite le raccordement de deux profilés 50 et 50' dans leur prolongement au moyen du connecteur 500. Le connecteur 500 est formé d'un boîtier 510 muni d'ergots sur ses deux côtés. Les ergots 501, 502 et 503 sont prévus pour s'emboîter 25 dans les alvéoles 422 et 423 du profilé 50 et les ergots `501', 502' et 503' dans les alvéoles correspondantes ( non montrées sur la figure) du profilé 50'. Le boîtier 510 est muni aussi de douilles 531, 532, 531' et 532' pour assurer la continuité électrique des profilés 201 et 202 du profilé 50 et des profilés conducteurs contenus dans le profilé 50'. Un exemple d'interconnexion est illustré sur la figure 8. Ce montage 30 d'interconnexion est basé sur des regroupements sériés parallèles. Le regroupement parallèle se fera principalement au moyen des profilés et le montage série au moyen des connecteurs décrits. Ainsi sur la figure 8, les éléments photovoltaïques 411 , 412 , sont 2964681 -5 connectés via le profilé 501, les éléments photovoltaïques 413, 414 , sont connectés via le profilé 502 etc. La connexion série est effectuée par l'intermédiaire de connecteurs 400. Les éléments photovoltaïques 415, 416 , sont connectés via le profilé 503 , On fera un montage avec les éléments connectés au moyen du profilé 501 par le biais du 5 connecteur 4001. Les éléments interconnectés par les profilés 501, 503, et 505 sont connectés en série par 4001, 4003 et 4005, d'une part. Les éléments interconnectés par les profilés 502, 504, et 506 sont connectés en série par 4001, 4003 et 4005, d'autre part. Un connecteur 40010 connecté seulement au pôle négatif des profilés conducteurs fournit une tension utile à l'onduleur 200 connecté aux bornes de sortie 601 et 602. La borne 601 10 recevant une tension négative des éléments photovoltaïques 41; tandis que la borne de sortie 602 reçoit une tension positive dérivée de ces éléments photovoltaïques 41; via le connecteur 40011 interconnectant lui aussi un seul fil avec le pôle positif. A la figure 9 on montre une tuile 33 selon l'invention. L'élément photovoltaïque 43 est intégré dans l'épaisseur « e » de la tuile sur la surface exposée aux rayons lumineux.FIG. 7 shows a connector 500 which makes it possible to join two sections 50 and 50 '. In the figure, the profile 50 'is only sketched. This connector is shown in two views A and B. A view C explains the connection of two profiles 50 and 50 'in their extension by means of the connector 500. The connector 500 is formed of a housing 510 provided with pins on both sides. The lugs 501, 502 and 503 are provided to fit into the cells 422 and 423 of the profile 50 and the lugs `501 ', 502' and 503 'in the corresponding cells (not shown in the figure) of the section 50'. . The housing 510 is also provided with sockets 531, 532, 531 'and 532' to ensure electrical continuity of the profiles 201 and 202 of the profile 50 and the conductive sections contained in the profile 50 '. An example of interconnection is shown in Figure 8. This interconnection circuit is based on parallel serial groupings. Parallel grouping will be mainly by means of the profiles and the serial assembly using the connectors described. Thus, in FIG. 8, the photovoltaic elements 411, 412 are connected via the profile 501, the photovoltaic elements 413, 414 are connected via the profile 502 and so on. The series connection is carried out via connectors 400. The photovoltaic elements 415, 416 are connected via the profile 503. The elements connected by means of the profile 501 will be assembled via the connector 4001. The elements interconnected by the profiles 501, 503, and 505 are connected in series by 4001, 4003 and 4005, on the one hand. The elements interconnected by the profiles 502, 504, and 506 are connected in series by 4001, 4003 and 4005, on the other hand. A connector 40010 connected only to the negative pole of the conductive sections provides a useful voltage to the inverter 200 connected to the output terminals 601 and 602. The terminal 601 10 receiving a negative voltage of the photovoltaic elements 41; while the output terminal 602 receives a positive voltage derived from these photovoltaic elements 41; via the 40011 connector also interconnecting a single wire with the positive pole. In Figure 9 shows a tile 33 according to the invention. The photovoltaic element 43 is integrated in the thickness "e" of the tile on the surface exposed to light rays.
15 L'étanchéité se fait sur l'épaisseur du verre par collage. Les fils sont ressortis par l'arrière et équipés d'un connecteur de liaison pour le raccordement aux profilés comme cela a été déjà décrit. . Comme le montre la figure 10, qui concerne des ardoises de dimensions Dl x D2, le remplacement se fait par un élément photovoltaïque de même dimensions donc Dl x D2 20 que les ardoises, la connectique par le dessous, l'étanchéité sur le pourtour du verre comme un panneau photovoltaïque classique. La pose se fait par des crochets d'attache comme une ardoise traditionnelle. Le mode de remplacement élément de toiture par élément de toiture permet une installation en plusieurs phases. Ceci facilite les problèmes liés à des contraintes 25 budgétaires. The sealing is done on the thickness of the glass by gluing. The wires are out from the rear and equipped with a connection connector for connection to the profiles as has already been described. . As shown in Figure 10, which relates to slates of dimensions Dl x D2, the replacement is done by a photovoltaic element of the same dimensions so Dl x D2 20 as the slates, the connection from below, the sealing around the periphery. glass as a conventional photovoltaic panel. The installation is done by hooks of attachment like a traditional slate. The replacement method roof element by roof element allows installation in several phases. This facilitates problems related to budgetary constraints.