FR2967704A1 - Dispositif d'integration de panneaux, en particulier de panneaux solaires sur une toiture de batiment, et couverture de batiment en faisant application - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'intégration de panneaux, en particulier de panneaux solaires photovoltaïques sur une toiture de bâtiment comprenant : - des rails comportant une embase de fixation (6 ; 6') solidaire d'un profilé vertical comportant des parois latérales longitudinales dont l'une au moins délimite une surface d'appui destinée à supporter un bord inférieur (61) d'un panneau solaire (60), et une gorge de drainage longitudinale ménagée sur au moins l'un des côtés du profilé vertical au-dessous de ladite surface d'appui ; et, - des traverses (4) comportant une embase de fixation et conformées pour relier deux rails (2; 2'; 3) parallèles, cet embase étant solidaire d'un profilé vertical central constitué de deux parois longitudinales (13), deux canaux de drainage (14) étant ménagés de part et d'autre dudit profilé vertical et délimités, d'une part, par l'une des parois longitudinales de ce dernier et, d'autre part, par un pan latéral disposé à proximité des bords longitudinaux de l'embase. Chacun des rails (2 ; 2' ; 3) comporte au moins une gorge de fixation latérale délimitée par deux parois verticales, cette gorge de fixation permettant la fixation de l'une des extrémités des traverses (4) sur les rails (2 ; 2' ; 3).

Description

-1- Dispositif d'intégration de panneaux, en particulier de panneaux solaires sur une toiture de bâtiment, et couverture de bâtiment en faisant application.

La présente invention concerne un dispositif d'intégration de panneaux, 5 en particulier de panneaux solaires sur une toiture de bâtiment. Elle vise aussi les couvertures de bâtiment en faisant application.

1. Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine du bâtiment. Plus précisément, elle concerne les toitures de bâtiments inclinées et équipées, en tout 10 ou partie, de dispositifs d'intégration destinés à recevoir des appareils de production d'énergies tels que des panneaux solaires photovoltaïques ou thermiques. 2. Art antérieur L'engouement pour la production d'énergies renouvelables et le souhait 15 de réduction de la facture énergétique ont conduit à une expansion considérable des panneaux photovoltaïques dont le but est de produire de l'énergie électrique grâce à l'énergie solaire. Il est souhaitable que les panneaux solaires photovoltaïques ou modules photovoltaïques (MPV) soient intégrés partiellement ou en totalité à la couverture 20 des toitures, dans les conditions permettant d'assurer leur propre étanchéité et, en particulier, l'étanchéité de la toiture sur laquelle ils sont appelés à être montés. Pour cela, il est bien connu d'installer sur tout ou partie des toitures de bâtiments ou d'habitations, des systèmes connus sous le terme de « bacs acier » ou « tôles ondulées », décrits par exemple, dans le document EP-1310747, qui 25 permettent d'assurer une fonction d'étanchéité en récupérant l'eau de pluie. Cependant, ces systèmes sont généralement associés à des rails de fixation qui influent défavorablement sur le poids de la structure, le temps de pose, et par conséquent, sur le coût d'installation.

Il existe également des dispositifs connus d'intégration de panneaux solaires photovoltaïques sur une toiture, notamment sur une toiture pentée, un mode de réalisation d'un tel dispositif étant, par exemple, décrit dans le document EP-0905795. Ce système comprend une pluralité de rails fixés à la toiture et s'étendant le long de la pente de celle-ci. Il est notamment destiné à fournir une étanchéité de la toiture contre les ruissellements des eaux de pluies susceptibles de traverser les panneaux solaires assemblés. Toutefois, ce système comprend de nombreux moyens de fixation nécessitant le perçage des profilés dudit dispositif, le vissage et serrage de ceux-ci. L'étanchéité annoncée n'est pas optimale à chaque jonction des éléments composant le système et le montage est long et fastidieux. 3. Objectifs de l'invention L'invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur, en particulier, aux désavantages des dispositifs décrits ci-dessus.

Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif d'intégration ayant pour but de faciliter et de simplifier le montage de tout type de panneaux solaires photovoltaïques. Un autre objectif de l'invention est de proposer un dispositif d'intégration esthétique et peu coûteux. 4. Résumé de l'invention Selon l'invention, les objectifs ci-dessus sont atteints grâce à un dispositif d'intégration de panneaux, en particulier de panneaux solaires photovoltaïques sur une toiture de bâtiment, comprenant : une pluralité de rails comportant une embase de fixation et destinés à être installés sur une structure porteuse pentée, parallèlement par rapport au sens de la pente de celle-ci et appelés à être fixés à cette dernière au moyen de ladite embase, laquelle est solidaire d'un profilé vertical comportant des parois latérales longitudinales dont l'une au moins délimite une surface d'appui destinée à supporter au moins un bord inférieur d'un panneau solaire et au moins une gorge de drainage 2967704 -3- longitudinale étant ménagée sur l'un des côtés du profilé vertical au-dessous de ladite surface d'appui ; et, une pluralité de traverses comportant une embase de fixation et appelées à être installées transversalement du sens de la pente de la structure 5 porteuse, chaque traverse étant conformée pour relier deux rails parallèles, l'embase de ces traverses étant solidaire d'un profilé vertical central constitué de deux parois longitudinales, deux canaux de drainage étant ménagés de part et d'autre dudit profilé vertical et délimités, d'une part, par l'une des parois longitudinales de ce dernier et, d'autre part, par 10 un pan latéral disposé à proximité des bords longitudinaux de l'embase. Selon l'invention, chacun des rails comporte au moins une gorge de fixation latérale délimitée par deux parois verticales pourvues chacune d'une ailette supérieure rentrante orientée en regard l'une de l'autre, cette gorge de fixation permettant la fixation de l'une des extrémités des traverses sur les rails 15 dans des conditions assurant une jonction étanche sans perçage entre lesdits rails et lesdites traverses. L'invention permet ainsi de simplifier le montage en toiture et notamment de garantir une étanchéité entre chaque jonction d'éléments composant le dispositif obtenu sans perçage. Cette configuration évite également la création de 20 zones de faiblesse résultant des techniques habituelles prévoyant un perçage des rails. Avantageusement, la pluralité de rails comprend des rails intermédiaires destinés à supporter au moins deux panneaux solaires adjacents et des rails latéraux destinés à supporter chacun au moins un panneau solaire 25 photovoltaïque, chacun des rails intermédiaires comporte de part et d'autre dudit profilé vertical central une gorge de fixation longitudinale latérale et une gorge de drainage longitudinale ménagée entre ledit profilé vertical central et ladite gorge de fixation. Selon un mode d'exécution de l'invention, le dispositif est constitué par 30 des rails et des traverses assemblés dans des conditions telles que les canaux de drainage des traverses se trouvent placés à un niveau supérieur à celui des gorges de drainage des rails de sorte que les eaux d'infiltration et de condensation récupérées par les canaux de drainage des traverses se déversent dans les gorges de drainage des rails intermédiaires et latéraux destinées à évacuer lesdites eaux à l'extérieur dudit dispositif. Selon un autre mode d'exécution avantageux, la surface d'appui de chacun des rails intermédiaires et latéraux comporte une rainure délimitée par deux parois verticales pourvues d'ailettes rentrantes en regard l'une de l'autre et destinée à recevoir un joint d'appui autorisant le repos d'un bord inférieur d'un lo panneau solaire photovoltaïque, de sorte à assurer une étanchéité entre ledit panneau et ledit dispositif. Préférentiellement, le joint d'appui comporte un corps présentant une section globale en T, ce corps étant pourvu d'un pied comprenant une saillie formée de part et d'autre du pied de sorte à être retenue par les ailettes rentrantes 15 de la rainure et de deux ailes opposées, l'une des ailes se prolongeant latéralement par une lèvre orientée vers le haut, de sorte à permettre l'appui d'un bord inférieur d'un panneau solaire photovoltaïque et à envelopper partiellement ledit bord pour assurer un contact étanche entre ceux-ci. Ainsi, quel que soit le profil du panneau solaire destiné à être en contact 20 avec la surface d'appui, la lèvre du joint s'adapte à la surface du panneau solaire de sorte à assurer une jonction étanche entre ledit panneau solaire et la surface d'appui. Suivant un autre mode d'exécution de l'invention, le dispositif d'intégration comporte des brides de fixation de section asymétrique pour la fixation des rails 25 intermédiaires et latéraux sur la structure porteuse. De manière avantageuse, la bride de fixation de section asymétrique comporte un corps dans lequel est prévu au moins un passage vertical pour un élément de fixation, ce corps est muni, en sa partie supérieure, de deux pattes d'accrochage orientées vers le bas et situées de part et d'autre dudit corps, de 30 sorte qu'une patte d'accrochage est prévue pour s'emboiter dans une rainure 2967704 -5 située le long des bords longitudinaux de l'embase de fixation des rails pour la réalisation d'un point d'ancrage fixe, et une patte d'accrochage montée libre de façon à créer un degré de liberté autorisant la dilatation des rails intermédiaires et latéraux. 5 Avantageusement, les pattes d'accrochage présentent une hauteur différente ; de préférence, l'une des pattes d'accrochage de la bride de fixation, présente une hauteur de l'ordre de 5 mm tandis que l'autre patte d'accrochage présente une hauteur de l'ordre de 6 mm. Cette configuration permet d'éviter des désordres dans la structure du to dispositif d'intégration qui sont dus à la dilatation thermique des rails, notamment pour les installations de grande dimension. On évite ainsi le perçage des rails qui engendrerait une faiblesse d'étanchéité vis-à-vis des infiltrations et de condensation d'eau. De manière préférée, en situation d'assemblage des parties composantes 15 du dispositif, les traverses se fixent sur les rails au moyen de brides de fixation et de systèmes vis-écrou de façon à permettre leur réglage en position. Avantageusement, les brides de fixation reposent sur les gorges de fixation des rails, lesquelles reçoivent un système vis-écrou, la face inférieure de chacune des vis est supportée par la surface supérieure des ailettes rentrantes 20 des gorges de fixation via une rondelle, l'écrou présentant un profil particulier dont un corps comprenant deux bords agencés de part et d'autre dudit corps et venant chacun en appui avec la face inférieure des ailettes rentrantes des gorges de fixation, l'une des pattes d'accrochage de la bride de fixation est prévue pour s'emboiter dans une rainure située le long des bords longitudinaux de l'embase 25 des traverses pour la réalisation d'un point d'ancrage fixe, et une patte d'accrochage montée libre de façon à créer un degré de liberté autorisant la dilatation des traverses. Suivant un autre mode d'exécution avantageux applicable aux toitures couvertes d'éléments démontables (tôles, ardoises, tuiles, ... ), la partie supérieure 30 de la paroi longitudinale externe des rails latéraux comporte un logement renversé 2967704 -6- en regard de l'embase dudit rail, ce logement étant destiné à recevoir un abergement permettant une jonction étanche entre lesdits éléments de la couverture et ledit dispositif selon l'invention. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, le dispositif 5 d'intégration comprend des couvre-joints latéraux présentant un logement apte à recevoir une cale d'appui anti-basculement, cette cale étant maintenue par pincement dans ledit logement. L'invention concerne également les couvertures de bâtiment constituées partiellement ou totalement de panneaux photovoltaïques installés fixement au lo moyen du dispositif d'intégration comprenant les caractéristiques susmentionnées. 5. Brève description des dessins Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés, dans lesquels : 15 La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif d'intégration de panneaux solaires photovoltaïques installés sur la toiture d'un bâtiment. La figure 2 est une vue en perspective et agrandie du dispositif d'intégration selon l'invention. La figure 3 est vue en perspective et éclatée du dispositif d'intégration. 20 La figure 4 est une vue en coupe transversale du dispositif d'intégration selon la ligne 4-4 de la figure 2. La figure 5 est une vue en coupe du dispositif d'intégration suivant la ligne 5-5 de la figure 2 dans le sens de la pente de la toiture. La figure 6 est une vue de détail et agrandie d'un rail intermédiaire du 25 dispositif d'intégration monté sur une toiture et supportant deux panneaux solaires adjacents La figure 7 est une vue de détail et agrandie d'un rail latéral du dispositif d'intégration monté sur une toiture. La figure 8 est une vue de détail et agrandie d'une traverse du dispositif 30 d'intégration installé sur les rails du dispositif d'intégration.

La figure 9 est une vue illustrant un autre mode d'exécution d'un rail intermédiaire selon l'invention. Les figures 10A et 10B illustrent une vue en perspective et une vue de face d'un rail latéral.

La figure 11 illustre une vue de face d'un rail intermédiaire. Les figures 12A et 12B illustrent une vue en perspective et une vue de face d'une traverse selon l'invention. Les figures 13A et 13B sont des vues en perspective illustrant la jonction de deux types de rails au moyen d'un tube de jonction.

Les figures 14A et 14B sont des vue en perspective et de face d'une bride de fixation selon l'invention. Les figures 15A et 15B illustrent une vue en perspective et une vue de face d'un joint d'appui destiné à s'enchâsser dans les rainures de chaque rail selon l'invention.

Les figures 16A et 16B sont respectivement, une vue en perspective et vue de face d'un joint d'étanchéité de couvre-joint selon l'invention. La figure 17 illustre l'assemblage de traverses sur un rail intermédiaire selon l'invention. La figure 18 est une vue en perspective et agrandie d'une bride de fixation et du système vis-écrou pour l'assemblage des traverses et des rails. Les figures 19A à 21B illustrent les différents couvre-joints selon l'invention. La figure 22 est une vue éclatée illustrant l'assemblage d'un couvre joint latéral sur un rail latéral et des grilles anti-intrusion selon l'invention La figure 23 est une vue en coupe du dispositif suivant la pente illustrant la traverse dans sa fonction de gouttière. 6. Description d'un mode de réalisation de l'invention On se réfère auxdits dessins pour décrire un exemple intéressant, quoique nullement limitatif, de réalisation d'un dispositif d'intégration de panneau, 2967704 - s - en particulier de panneaux solaires photovoltaïques, sur une toiture pentée de bâtiment. L'invention peut également se référer aux panneaux de verre fixés sur de tels dispositifs de fixation dans le but de créer des puits de lumière. 5 Dans l'exposé qui suit et dans les revendications, les termes "supérieur", "inférieur", "latéral", "intermédiaire", "haut", "bas", sont employés par référence à la position du dispositif d'intégration installé sur la toiture d'un bâtiment, c'est-à-dire, que les rails de ce dispositif sont installés dans le sens de la pente de la toiture. 10 Cette toiture ou structure porteuse T, selon l'exemple illustré à la figure 1, est partiellement couverte par un groupe de huit panneaux solaires 60 photovoltaïques agencés côte à côte dans un dispositif d'intégration 1 selon l'invention, pour former une installation photovoltaïque. Ce dispositif d'intégration 1 comprend d'une part, une pluralité de rails 15 destinés à être installés parallèlement par rapport au sens de la pente de la toiture T et, d'autre part, une pluralité de traverses destinées à être installées transversalement par rapport au sens de la pente de ladite toiture T, entre la pluralité de rails. Selon l'invention, la pluralité de rails comprend des rails-supports 20 intermédiaires 2 et des rails-supports latéraux 3, les rails-supports intermédiaires 2 étant généralement situés entre les rails-supports latéraux qui sont situés à chaque extrémité du dispositif d'intégration 1. Comme on peut le voir sur les figures 4 à 7, les rails 2, 3 comprennent une embase de fixation 6 se fixant à la structure porteuse T pentée, parallèlement 25 par rapport au sens de la pente de celle-ci. Cette embase 6 est solidaire d'un profilé vertical 7 comportant des parois latérales 8 longitudinales dont l'une au moins définit une surface d'appui 9 destinée à supporter au moins un bord inférieur 61 d'un panneau solaire 60 photovoltaïque. L'embase de fixation 6 comprend également au moins une gorge de drainage 10 longitudinale ménagée au moins sur l'un des côtés du profilé vertical 7 au-dessous de la surface d'appui 9. De manière avantageuse et pour faciliter la compréhension de cette installation, la pluralité de rails comprend, selon l'exemple illustré sur les figures 4 et 5, un rail-support intermédiaire 2 et deux rails-supports latéraux 3. Les éléments communs à ces deux types de rails 2, 3 sont ci-après désignés par les mêmes références. Le rail-support intermédiaire 2, appelé ci-après, rail intermédiaire, comporte une gorge de drainage 10 disposée de part et d'autre d'un profilé vertical central 7 et chaque paroi latérale longitudinale 8 est munie d'une surface d'appui 9 à distance de l'embase 6 dans le but de soutenir au moins deux panneaux solaires photovoltaïques 60 adjacents. Dans le cas des rails-supports latéraux 3, appelés ci-après, rails latéraux, l'embase 6 ne présente qu'une gorge de drainage 10 délimitée par une paroi latéral longitudinale 8 du profilé vertical 7 et par une paroi verticale 17 de la gorge de fixation 16. La paroi latérale longitudinale 8 comporte une surface d'appui 9 pour le support d'un bord inférieur 61 d'un panneau solaire 60 photovoltaïque. Le profilé vertical central 7 du rail intermédiaire 2 et le profilé vertical 7 des rails latéraux 3 définissent une ouverture 5 conformée pour recevoir un tube de jonction 64 (représenté sur les figures 13A et 13B) et destiné à rabouter des rails 2, 3 entre eux, afin d'obtenir un dispositif d'intégration 1 de plus grande dimension et pouvant accueillir un plus grand nombre de panneaux solaires 60 photovoltaïques. Le dispositif 1 selon l'invention, peut donc être facilement installé et orienté sur une toiture suivant un mode « portrait », c'est-à-dire verticalement, ou suivant un mode « paysage », c'est-à-dire horizontalement. II pourrait, bien entendu présenter la même largeur et la même longueur. A noter que, quel que soit l'orientation de l'installation du dispositif d'intégration 1, les rails intermédiaires 2 et latéraux 3 sont montés dans le sens de la pente de la toiture T du bâtiment. 2967704 -10- Selon l'invention, les traverses 4 comportent chacune une embase 11 solidaire d'un profilé central vertical 12 constitué de deux parois longitudinales 13 et deux canaux de drainage 14 ménagés de part et d'autre d'une part, par l'une des parois longitudinales 13 du profilé vertical 12 et d'autre part, par un pan latéral 5 15 disposé à proximité des bords longitudinaux de l'embase 11. Les parois verticales 13 comprennent chacune une surface d'appui 68, qui, lorsque ces traverses sont fixées sur les rails 2, 3, permet de supporter les panneaux solaires 60 également. Selon une disposition caractéristique de l'invention, l'embase de fixation 6 Io de chacun des rails 2, 3 comporte au moins une gorge de fixation 16 délimitée par deux parois verticales 17 pourvues chacune d'une ailette supérieure rentrante 18. Les ailettes rentrantes 18 sont orientées en regard l'une de l'autre et sont disposées à distance du fond de l'embase 6 des rails 2,3 ; Elles sont séparées par une fente longitudinale médiane 19. Cette gorge de fixation 16 longitudinale 15 autorise la fixation de l'une des extrémités des traverses 4 sur les rails 2,3 à l'aide de moyens de fixation décrits ci-après, de sorte à assurer une jonction étanche sans perçage des rails 2, 3. Cette configuration permet d'éviter le perçage des rails 2, 3 ce qui favoriserait une faiblesse d'étanchéité dans la jonction des rails 2, 3 et des 20 traverses 4. Dans un autre mode de réalisation illustré sur la figure 9, le rail intermédiaire 2' est constitué par la même embase 6' comprenant les gorges de drainages 10' agencées de part et d'autre du profilé 7' et entre des gorges de fixation 16' latérales longitudinales. Le profilé vertical 7' de cette variante est muni 25 de deux parois verticales longitudinales 8' équipée chacune d'une surface d'appui 9'. Les parois verticales 8' forment une ouverture centrale 67 destinée à recevoir un couvre-joint vertical 44 décrit plus loin dans la présente description. Cette disposition est notamment prévue pour l'installation des panneaux solaires 60 photovoltaïques sans cadre type « laminé » ou des panneaux solaires 60 de faible épaisseur.

Selon une autre disposition caractéristique importante de l'invention, ainsi illustrée sur les figures 4 à 7, les rails intermédiaires 2 et latéraux 3 sont fixés à la structure porteuse T à l'aide de moyens de fixation constitués de brides de fixation 28 présentant une section asymétrique.

Chaque bride de fixation 28 de section asymétrique (voir figure 14A et 14B) présente, vue de dessus, une forme sensiblement rectangulaire et comporte un corps 29 central dans lequel est prévu un passage vertical 31 pour un élément de fixation. La partie supérieure de ce corps 29 présente, latéralement, deux pattes d'accrochage 30 orientées vers le bas et situées de part et d'autre dudit l0 corps 29. Une première patte d'accrochage 30 est destinée à s'emboiter dans une rainure 32 située le long des bords longitudinaux de l'embase de fixation 6 des rails 2, 3 de sorte à réaliser un point d'ancrage fixe. L'autre patte d'accrochage 30 est montée libre, de façon à créer un degré de liberté autorisant la dilatation des 15 rails 2, 3. En effet, les rails 2, 3 peuvent se dilater en cas de forte chaleur et peuvent aussi se contracter en cas de grand froid. Il est donc important de favoriser cette dilatation de façon à éviter des désordres et des déformations dans le dispositif d'intégration 1. Les brides 28 sont fixées à la structure porteuse T au moyen de vis 42 20 traversant le passage vertical 31. Bien entendu, ces brides 28 peuvent être fixées à la structure porteuse T à l'aide de tout moyen adéquat. Ainsi, il n'y a pas nécessité de perçage des rails 2,3 qui comme évoqué précédemment, évite la création des zones de faiblesse d'étanchéité. Selon l'invention, les pattes d'accrochage 30 présentent une hauteur 25 différente. Par exemple, l'une des pattes d'accrochage 30 présente une hauteur de l'ordre de 5 mm tandis que l'autre patte 30 présente une hauteur de l'ordre de 6 mm de façon à s'adapter aux pièces auxquelles elles sont assemblées. Les brides 28 peuvent présenter, bien entendu, toute autre forme, quadrangulaire ou autre, susceptible de coopérer et de s'adapter au profil des rails 3o intermédiaires 2 et latéraux 3, ainsi qu'à celui des traverses 4. -12- Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, illustrée sur la figure 17, le dispositif d'intégration est principalement constitué par l'assemblage des rails 2, 3 et des traverses 4. Plus précisément, les extrémités des traverses 4 sont montées transversalement au-dessus des gorges de fixation 16 longitudinales latérales situées à l'extrémité des rails intermédiaires 2 et latéraux 3. De la sorte, les eaux de condensation et les eaux de pluie susceptibles de s'infiltrer au travers les panneaux solaires 60 photovoltaïques seront récupérées par les canaux de drainage 14 des traverses 4, qui se comportent ainsi comme des gouttières pour acheminer ces eaux vers les gorges de drainage 10 sous-jacentes des rails 2, 3 qui sont également destinées à évacuer lesdites eaux à l'extérieur du dispositif 1. Ainsi, aucune infiltration d'eau ne peut atteindre la structure porteuse T. Plus précisément, en position d'assemblage des traverses 4 et des rails intermédiaires 2 et latéraux 3, les canaux de drainage 14 des traverses 4 se trouvent placés à un niveau supérieur à celui des gorges de drainage 10 des rails 2, 3, de sorte à permettre le déversement des eaux récupérées par les gorges de drainage 10 des canaux de drainage 14. Cet assemblage est obtenu d'une part, au moyen des brides de fixation 20 28 susmentionnées et, d'autre part, au moyen de systèmes vis-écrous 33 (voir figure 18) coopérant avec celles-ci. L'une des pattes d'accrochage 30 de la bride de fixation 28 est prévue pour s'emboiter dans une rainure 36 située le long des bords longitudinaux de l'embase 11 des traverses 4 pour la réalisation d'un point d'ancrage fixe, tandis 25 que l'autre patte d'accrochage 30 est montée libre de façon à créer un degré de liberté favorisant la dilatation des traverses 4. La fixation des traverses 4 sur les rails 2, 3 est réalisée au moyen de systèmes vis-écrous 33 qui permettent de régler facilement la position de ceux-ci sans démontage. Ce système vis-écrou 33 comporte une vis 34 introduite à 30 travers, d'une part, le passage vertical 31 de la bride 28 qui repose sur la gorge de 2967704 -13- fixation 16, et d'autre part, à travers la fente 19 ménagée dans la gorge de fixation 16 latérale des rails intermédiaires 2, et latéraux 3. De cette manière, la bride 28 et le système vis-écrou 33 peuvent coulisser dans la fente 19 de la gorge de fixation 16 afin de positionner correctement les traverses 4 sur les rails 2, 3. De 5 plus, la face inférieure de chacune des vis 34 est posée sur la surface supérieure des ailettes rentrantes 18 des gorges de fixation 16 via une rondelle 40. L'écrou 35 associé à la vis 34 présente un profil particulier de section sensiblement triangulaire. Cet écrou 35 présente un corps 38 comprenant un passage vertical 41 pour le passage de la vis 34. Ce corps 38 est muni de deux bords 39 agencés 10 de part et d'autre dudit corps 38 et venant chacun en appui avec la face inférieure d'une ailette 18 des gorges de fixation 16. Cet écrou 35 comporte également une bille de freinage (non représentée) destinée à éviter le glissement du système vis-écrou 33 sur les rails intermédiaire 2 et latéraux 3 du fait du montage en pente de ces derniers.

15 Le dispositif d'intégration 1, selon l'invention, est habilité à recevoir tout type de panneaux solaires 60 photovoltaïques. Il peut recevoir des panneaux solaires 60 sans cadre, appelés « laminés » par les professionnels de la photovoltaïque. Le « laminé » désigne, de manière connue en soi, un panneau muni des cellules photovoltaïques et un matériau encapsulant (verre, polymère ou copolymère, etc.). Il peut recevoir également des panneaux cadrés, les cadres étant généralement en aluminium. Dans les deux cas, le dispositif d'intégration 1 peut facilement s'adapter aux différences d'épaisseurs résultant de l'encadrement et/ou des différents modes d'encapsulation des cellules photovoltaïques. Cependant, ces panneaux solaires 60 pourront présenter une épaisseur de l'ordre de 35 mm, épaisseur standard du marché. En effet, les panneaux 60 photovoltaïques sans cadre ou avec cadre de faible épaisseur permettent de réduire sensiblement la hauteur totale du dispositif d'intégration 1 comprenant les panneaux solaires 60 photovoltaïques, ce qui évite un dépassement de hauteur pour certains types d'éléments de couvertures. 2967704 -14- Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, illustrée sur les figures 10B et 11, pour recevoir ces panneaux solaires 60 photovoltaïques, la surface d'appui 9 se trouvant sur l'une ou les deux parois latérales longitudinales 8 du profilé vertical 7 des rails intermédiaires 2 et latéraux 3, comporte une rainure 5 20 à proximité de cette surface 9. Celle-ci est délimitée par deux parois verticales 21 pourvues chacune d'une ailette rentrante 22 en regard l'une de l'autre. Cette rainure 20 est destinée à recevoir un joint d'appui 23 de profil complémentaire avec la rainure 20 dans laquelle elle doit s'enchâsser pour assurer une étanchéité entre le panneau solaire 60 photovoltaïque et ladite surface d'appui 9. to Chaque joint d'appui 23, illustré sur les figures 15A et 15B, présente un corps exhibant un profil longitudinal de section globale en forme de T. Ce corps présente un pied 24 pourvue d'une saillie 26 formée de part et d'autre du pied 24 de sorte à être retenue par les ailettes rentrantes 22 de la rainure 20 et deux ailes 25 opposées. L'une des ailes 25 de ce joint 23 se prolonge latéralement en une 15 lèvre 27, orientée vers le haut, de sorte d'une part, à autoriser le repos d'un bord inférieur 61 d'un panneau solaire 60 et à s'adapter au profil dudit bord 61 comportant un cadre ou non, et d'autre part, en enveloppant partiellement ledit bord 61 et à assurer un contact étanche entre ceux-ci. Pour assurer une étanchéité complète, les rails latéraux 3 comportent sur 20 leur paroi latérale longitudinale 8 externe, en partie supérieure du profilé vertical 7, un logement renversé 37, ouvert en partie basse, en regard de l'embase de fixation 6 des rails latéraux 3. Ce logement renversé 37 est destiné à recevoir une première extrémité d'un abergement A, tandis que l'autre extrémité se trouve fixée sur la structure porteuse T au-dessous des éléments constituant la couverture de 25 la toiture T, par exemple, des tuiles, ardoises, ou au-dessus tôles ondulées, etc. La jonction entre les éléments de la couverture et le dispositif 1 est ainsi étanche. Cet abergement A peut être constitué par une plaque ou feuille d'aluminium, d'acier, etc., convenablement pliée. De manière connue en soi, il peut être monté en partie supérieure et en périphérie de l'installation pour la continuité de l'étanchéité et présenter un pan incliné comme illustré sur la figure 5 2967704 -15- ou sensiblement perpendiculaire comme illustré sur la figure 8. Cette dernière disposition favorise ainsi un gain de place. Enfin, le dispositif d'intégration 1 comprend également une pluralité de couvre-joints longitudinaux connus de l'Homme du métier et permettant d'assurer 5 l'obturation étanche du dispositif d'intégration 1 comprenant les panneaux solaires 60 photovoltaïques. Ils garantissent l'étanchéité totale du dispositif d'intégration 1 et apportent, entre autre, de l'esthétisme, étant donné qu'ils sont personnalisables. Cette pluralité de couvre-joints longitudinaux comprend des couvre-joints 10 latéraux 43 prévus pour assurer l'obturation étanche des rails latéraux 3, des couvre-joints verticaux 44 prévus pour les rails intermédiaires 2 et des couvre-joints transversaux 45 prévus pour les traverses 4. Les couvres joints 44 et 45 présentent, de manière générale, une section sensiblement en T et comportent une base 46 munie de deux ailes 47 agencées 15 de part et d'autre de cette base 46. Cette dernière est solidaire de deux parois verticales 48 longitudinales orientées vers le bas et destinées à s'accoupler avec la partie supérieure 50 des parois latérales verticales 8 des rails intermédiaires 2 ou avec la partie supérieure 51 des parois latérales 13 des traverses 4. La base 46 comporte, entre autre, des rainures 49 destinées à recevoir des joints 20 d'étanchéité 52 sous couvre-joints, munis d'une lèvre 53 orientée latéralement et permettant d'assurer l'étanchéité au niveau de l'appui des couvre-joints 43, 44, 45 sur le panneau solaire 60 photovoltaïque. Grâce aux ailes 47 de la base 46, les joints d'étanchéité 52 sont maintenus cachés, ce qui les rend invisibles de l'extérieur.

25 En ce qui concerne le couvre-joint transversal 45, leurs ailes 47 sont équipées d'une surface pentée pour favoriser l'écoulement des eaux de pluies, par exemple, dans le sens de la pente de la toiture T. Les couvre-joints 43 destinés à assurer l'obturation et l'étanchéité des rails latéraux 3 sont installés à la périphérie du dispositif d'intégration 1, en 30 particulier, dans le sens de la pente de la toiture T. Ils présentent une section en 2967704 -16- forme de L renversé comprenant une paroi verticale 54 et une paroi transversale 55. Ces éléments permettent de masquer les rails latéraux 3 qui peuvent rester en brut. La paroi transversale 55 est solidaire de parois verticales 56 longitudinales orientées vers le bas et prévues pour coopérer avec la partie supérieure 50 des 5 parois latérales 8 longitudinales des rails latéraux 3. Par ailleurs, l'extrémité de cette paroi transversale 55 est munie, sur sa face inférieure et à proximité d'une paroi verticale 56, d'une rainure 57 recevant un joint d'étanchéité 52. De plus, ce couvre-joint latéral 43 comporte un logement 58 apte à recevoir une cale d'appui 59 anti-basculement qui a pour but d'adapter ces couvre-joints 43 au changement 10 d'épaisseurs des panneaux 60 photovoltaïques. Ces cales 59 sont maintenues avantageusement par pincement dans le logement 58. Ces cales 59 sont également appelées à être installées entre une aile 47 des couvre-joints transversaux 45 et une surface d'appui 68 des traverses 4 qui sont montées en périphérie du dispositif 1. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les 15 cales 59 peuvent être remplacées par des couvre-joints spécifiques aux épaisseurs des panneaux solaires 60 photovoltaïques courants sur le marché. Les couvre-joints 43, 44, 45 assurent le maintien mécanique des panneaux solaires 60 photovoltaïques sur les rails 2, 3 et les traverses 4 grâce à des vis 62 généralement en acier, traversant la surface 65 de la partie supérieure 20 50 des profilés 7 entre les parois 8 des rails 2, 3, et la surface 66 de la partie supérieure 51 des profilés 12 entre les parois 13 des traverses 4. De manière avantageuse, les rails 2, 3 et les traverses 4 sont constitués d'aluminium ou d'acier. Selon l'invention, il est prévu d'installer au-dessous des panneaux 25 solaires 60 photovoltaïques une grille anti-intrusion 63, illustrée sur la figure 22 et appelée à éviter le passage, par exemple de feuillages, petits rongeurs, etc. Cette disposition favorise notamment la ventilation des panneaux 60 solaires photovoltaïques, par les ouvertures de la grille 63, nécessaire pour abaisser les pertes de rendement dues à l'échauffement des panneaux 60 photovoltaïques, en 30 particulier, dans le cas de grandes installations. 2967704 -17- L'invention concerne également des couvertures de bâtiment constituées partiellement ou totalement de panneaux solaires 60 photovoltaïques installés fixement sur les toitures T au moyen d'un ou de plusieurs dispositifs d'intégration 1 comprenant les caractéristiques décrites ci-dessus. s Dans le cas de la présence de sous couches (volige, isolant, OSB3,...) sur la couverture, les rails 2, 3 peuvent recevoir des réservations avec des passe-câbles (non représentés) connus de l'Homme du métier, pour le passage des câblages de l'installation d'une colonne de panneaux photovoltaïques 60 à l'autre. Dans un autre mode de réalisation prévu par l'invention, des pièces de 10 liaison peuvent être rapportées dans le cas de la fixation des rails 2, 3 sur des éléments de la toiture T, ces éléments étant des structures métalliques du type IPN ou tubulaires. Comme indiqué précédemment, le dispositif d'intégration 1 peut être utilisé pour l'intégration ou le montage de panneaux d'un autre type, tels que des 15 panneaux de verre pour la création de puits de lumière.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'intégration de panneaux, en particulier de panneaux solaires photovoltaïques sur une toiture de bâtiment comprenant : une pluralité de rails comportant une embase de fixation (6 ; 6') et destinés à être installés sur une structure porteuse (T) pentée, parallèlement par rapport au sens de la pente de celle-ci et appelés à être fixés à cette dernière au moyen de ladite embase (6 ; 6'), laquelle est solidaire d'un profilé vertical (7 ; 7') comportant des parois latérales longitudinales (8 ; 8') dont l'une au moins délimite une surface d'appui (9 ; l0 9') destinée à supporter au moins un bord inférieur (61) d'un panneau solaire (60) photovoltaïque, et au moins une gorge de drainage (10 ; 10') longitudinale étant ménagée sur l'un des côtés du profilé vertical (7) au-dessous de ladite surface d'appui (9 ; 9') ; et, une pluralité de traverses (4) comportant une embase de fixation (11) et 15 appelées à être installées transversalement au sens de la pente de la structure porteuse (T), chaque traverse (4) étant conformée pour relier deux rails (2 ; 2' ; 3) parallèles, l'embase (11) de ces traverses (4) étant solidaire d'un profilé vertical central (12) constitué de deux parois longitudinales (13), deux canaux de drainage (14) étant ménagés de part 20 et d'autre dudit profilé vertical (12) et délimités, d'une part, par l'une des parois longitudinales (13) de ce dernier et, d'autre part, par un pan latéral (15) disposé à proximité des bords longitudinaux de l'embase (11), caractérisé en ce que, chacun des rails (2 ; 2' ; 3) comporte au moins une gorge de fixation (16 ; 16') latérale délimitée par deux parois verticales (17 ; 17') 25 pourvues chacune d'une ailette supérieure rentrante (18 ; 18') orientée en regard l'une de l'autre, cette gorge de fixation (16 ; 16 `) permettant la fixation de l'une des extrémités des traverses (4) sur les rails (2 ; 2' ; 3) dans des conditions assurant une jonction étanche sans perçage entre lesdits rails (2 ; 2' ; 3) et lesdites traverses (4). 2967704 -19-
2. 2. Dispositif d'intégration (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pluralité de rails comprend des rails intermédiaires (2 ; 2') destinés à supporter au moins deux panneaux solaires (60) adjacents et des rails latéraux (3) destinés à supporter chacun au moins un panneau solaire (60) photovoltaïque, chacun des 5 rails intermédiaires (2 ; 2') comporte de part et d'autre dudit profilé vertical central (7 ; 7') une gorge de fixation (16 ; 16') longitudinale latérale et une gorge de drainage (10 ; 10') longitudinale ménagée entre ledit profilé vertical central (7, 7') et ladite gorge de fixation (16 ; 16').
3. 3. Dispositif d'intégration (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il est constitué par des rails (2 ; 2' ; 3) et des traverses (4) assemblés dans des conditions telles que les canaux de drainage (14) des traverses (4) se trouvent placés à un niveau supérieur à celui des gorges de drainage (10 ; 10') des rails (2 2' ; 3) de sorte que les eaux d'infiltration et de condensation récupérées par les canaux de drainage (14) des traverses (4) se déversent dans les gorges de drainage (10 ;10') des rails intermédiaires (2 ; 2') et latéraux (3) destinées à évacuer lesdites eaux à l'e)dérieur dudit dispositif (1).
4. 4. Dispositif d'intégration (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface d'appui (9 ; 9') de chacun des rails intermédiaires (2 ; 2') et latéraux (3) comporte une rainure (20 ; 20') délimitée par deux parois verticales (21 ; 21') pourvues d'ailettes rentrantes (22 ; 22') en regard l'une de l'autre et destinée à recevoir un joint d'appui (23) autorisant le repos d'un bord inférieur (61) d'un panneau solaire (60) photovoltaïque, de sorte à assurer une étanchéité entre ledit panneau (60) et ledit dispositif (1).
5. 5. Dispositif d'intégration (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le joint d'appui (23) comporte un corps présentant une section globale en T, ce corps étant pourvu d'un pied (24) comprenant une saillie (26) formée de part et d'autre dudit pied (24) de sorte à être retenue par les ailettes rentrantes (22) de la- 20 - rainure (20) et de deux ailes (25) opposées, l'une des ailes (25) se prolongeant latéralement par une lèvre (27) orientée vers le haut, de sorte à permettre l'appui d'un bord inférieur (61) d'un panneau solaire (60) photovoltaïque et à envelopper partiellement ledit bord (61) pour assurer un contact étanche entre ceux-ci.
6. 6. Dispositif d'intégration (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des brides de fixation (28) de section asymétrique pour la fixation des rails intermédiaires (2 ; 2') et latéraux (3) sur la structure porteuse (T). 10
7. 7. Dispositif d'intégration (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite bride de fixation (28) de section asymétrique comporte un corps (29) dans lequel est prévu au moins un passage vertical (31) pour un élément de fixation, ce corps (29) est muni, en sa partie supérieure, de deux pattes d'accrochage (30) 15 orientées vers le bas et situées de part et d'autre dudit corps (29), de sorte qu'une patte d'accrochage (30) est prévue pour s'emboiter dans une rainure (32) située le long des bords longitudinaux de l'embase de fixation (6) des rails (2 ; 2' ;3) pour la réalisation d'un point d'ancrage fixe, l'autre patte d'accrochage (30) étant montée libre de façon à créer un degré de liberté autorisant la dilatation des rails 20 intermédiaires (2 ; 2') et latéraux (3).
8. 8. Dispositif d'intégration (1) selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les pattes d'accrochage (30) présentent une hauteur différente ; de préférence, l'une des pattes d'accrochage (30) de la bride de 25 fixation (28) présente une hauteur de l'ordre de 5 mm tandis que l'autre patte d'accrochage (30) présente une hauteur de l'ordre de 6 mm.
9. 9. Dispositif d'intégration (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, en situation d'assemblage de ses parties composantes, 30 les traverses (4) se fixent sur les rails (2 ; 2' ; 3) au moyen de brides de fixation (28) et de systèmes vis-écrou (33) de façon à permettre leur réglage en position. 25-21 -
10. 10. Dispositif d'intégration (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les brides de fixations (28) reposent sur les gorges de fixation (16) des rails (2 ;2%3), lesquelles reçoivent un système vis-écrou (33), la face inférieure de chacune des vis (34) est supportée par la surface supérieure des ailettes rentrantes (18) des gorges de fixation (16) via une rondelle (40), l'écrou (35) présentant un profil particulier dont un corps (38) comprenant deux bords (39) agencés de part et d'autre dudit corps (38) et venant chacun en appui avec une face inférieure des ailettes rentrantes (18) des gorges de fixation (16), l'une des pattes d'accrochage (30) de la bride de fixation (28) est prévue pour s'emboiter dans une rainure (36) située le long des bords longitudinaux de l'embase des traverses (4) pour la réalisation d'un point d'ancrage fixe, et une patte d'accrochage (30) montée libre de façon à créer un degré de liberté autorisant la dilatation des traverses (4).
11. 11. Dispositif d'intégration (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie supérieure de la paroi longitudinale (8) externe des rails latéraux (3) comporte un logement renversé (37) en regard de l'embase (6) dudit rail latéral (3) ce logement (37) étant destiné à recevoir un abergement (A) permettant une jonction étanche entre lesdits éléments de la couverture et ledit dispositif (1).
12. 12. Dispositif d'intégration (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend des couvre-joints latéraux (43) présentant un logement (58) apte à recevoir une cale d'appui (59) anti-basculement, cette cale (59) étant maintenue par pincement dans ledit logement (58).
13. 13. Couvertures de toit ou de toiture (T) de bâtiment, caractérisées en ce qu'elles sont constituées partiellement ou totalement de panneaux solaires (60) photovoltaïques installés fixement au moyen du dispositif d'intégration (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12. 3o