FR2968323A1

FR2968323A1 - Kit de fixation de panneaux photovoltaiques sur un toit

Info

Publication number: FR2968323A1
Application number: FR1060104A
Authority: FR
Inventors: Frederick Gian
Original assignee: GREEN HIGH TECH ENERGY
Current assignee: GREEN HIGH TECH ENERGY
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2012-06-08
Anticipated expiration: 2030-12-06
Also published as: FR2968323B1

Abstract

La présente invention concerne un kit (1) de fixation d'une pluralité de panneaux photovoltaïques (2) sur un toit (3), lesdits panneaux photovoltaïques (2) étant organisés en au moins deux lignes d'au moins un panneau (2), le kit (1) comprenant : - au moins une poutre (10) comprenant : • des moyens (1 de fixation audit toit (3), • une surface d'appui (12) munie d'une gouttière principale (121) d'écoulement et de moyens (122) d'étanchéité, • des moyens (13) de fixation d'au moins un des panneaux photovoltaïques (2), l'au moins un panneau photovoltaïque (2) étant en appui sur la surface d'appui (12) ; - au moins une entretoise (20) disposée transversalement par rapport aux poutres (10) et placée à l'interface entre deux lignes de panneaux photovoltaïques (2).

Description

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL

La présente invention se rapporte au domaine des kits d'intégration de panneaux photovoltaïques à des bâtis. ETAT DE L'ART

L'arrêté du 12 janvier 2010 du ministre de l'écologie, de l'énergie, du développement durable et de la mer, en charge des technologies vertes et 10 des négociations sur le climat, fixe de nouvelles règles d'éligibilité à la prime d'intégration au bâti de panneaux photovoltaïques. A partir de 2011, deux tarifs d'achat de l'électricité solaire seront disponibles, selon que l'installation photovoltaïque bénéficie de la prime d'intégration totale au bâti, ou seulement de la prime d'intégration simplifiée 15 au bâti : jusqu'à 58cE/kWh dans le premier cas, contre 42cE/kWh dans le second cas. Une installation photovoltaïque est éligible à la prime d'intégration totale au bâti si elle respecte trois conditions : - Le système photovoltaïque est installé sur la toiture d'un bâtiment clos et couvert, dans le plan de ladite toiture. - Le système photovoltaïque assure la fonction d'étanchéité. Après installation, le démontage du module photovoltaïque ne peut se faire sans nuire à la fonction d'étanchéité assurée par le système photovoltaïque ou rendre le bâtiment impropre à l'usage. - Pour les systèmes photovoltaïques composés de modules rigides, les modules constituent l'élément principal d'étanchéité du système. Ce mode d'intégration donne un résultat esthétique car d'une part les 30 panneaux ne sont pas en surépaisseur par rapport aux tuiles, et d'autre part les cadres métalliques doivent être discrets (puisqu'ils ne doivent pas contribuer significativement à l'étanchéité). 1 20 25 Néanmoins, la pose des panneaux photovoltaïques devient très délicate pour ces questions d'étanchéité, tout particulièrement au niveau des jonctions entre les différents panneaux. En effet, de façon commune, soit on pose directement les panneaux photovoltaïques sur des rails fixés aux tuiles, soit on remplace ces dernières par une grande tôle métallique, généralement en aluminium ou en zinc, qui assure l'étanchéité. La demande de brevet française FR2920451 décrit par exemple une telle structure. Mais des panneaux photovoltaïques installés selon ces techniques connues ne respectent pas la 3e condition d'éligibilité à la prime d'intégration totale puisque les modules photovoltaïques ne constituent pas l'élément principal d'étanchéité. Il a alors été proposé soit d'installer les modules photovoltaïques avec un léger chevauchement les uns parmi les autres, à la manière des tuiles, un réseau de collecteurs au sommet des panneaux évacuant l'eau de ruissellement, soit de les lier ensembles par des éléments transversaux et longitudinaux pourvus de joints, en particulier par des éléments comprenant deux profilés en forme de T mis en regard et un joint en U, comme décrit par la demande de brevet française FR2926312.

De telles installations, bien que remplissant a priori toutes les conditions d'éligibilité, s'avèrent en fait peu efficaces en conditions réelles : d'une part, l'eau de pluie finit toujours par s'infiltrer par capillarité malgré les joints, et d'autre part en cas de vent fort couplé à une pluie violente l'eau remonte sous les panneaux et inonde le bâtiment. Ce risque n'est pas acceptable. Pour toutes ces raisons, les professionnels de la pose d'installations solaires sur des bâtis existants ne peuvent pour le moment se passer d'une tôle métallique couvrante placée sous l'ensemble des panneaux photovoltaïques, une telle installation n'ouvrant droit qu'à la prime d'intégration simplifiée, d'où une perte financière pour le bénéficiaire. En conséquence, les kits de fixations de panneaux photovoltaïques actuels sont à améliorer.

PRESENTATION DE L'INVENTION

La présente invention vise à permettre la réalisation d'installations photovoltaïques respectant les règles d'éligibilité à la prime d'intégration totale au bâti qui assure une étanchéité garantie même par gros temps. Un avantage supplémentaire de la présente invention est de permettre la réalisation d'installations photovoltaïques à un coût sensiblement inférieur aux coûts actuels.

La présente invention se rapporte donc à un kit de fixation d'une pluralité de panneaux photovoltaïques sur un toit, lesdits panneaux photovoltaïques étant organisés en au moins deux lignes d'au moins un panneau, le kit comprenant : - au moins une poutre comprenant : ^ des moyens de fixation audit toit, - une surface d'appui munie d'une gouttière principale d'écoulement et de moyens d'étanchéité, - des moyens de fixation d'au moins un des panneaux photovoltaïques, l'au moins un panneau photovoltaïque étant en appui sur la surface d'appui ; - au moins une entretoise disposée transversalement par rapport aux poutres et placée à l'interface entre deux lignes de panneaux photovoltaïques, ladite entretoise comprenant : - un profilé socle muni d'une première surface d'appui de l'entretoise et d'une âme s'élevant de la première surface d'appui, - un profilé de recouvrement muni d'une deuxième surface d'appui de l'entretoise, - des moyens de fixation du profilé socle en regard du profilé de recouvrement, au moins un panneau photovoltaïque étant en appui entre les première et deuxième surfaces d'appui de l'entretoise de chaque coté de l'âme ; 3 caractérisé en ce que le profilé socle comprend en outre une gouttière centrale d'écoulement sur l'âme, et au moins une gouttière latérale d'écoulement sur la première surface d'appui de chaque coté de l'âme, chaque gouttière d'écoulement du profilé socle étant bordée de moyens d'étanchéité.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives : - le toit présente une pente, les poutres étant placées selon le sens de la pente du toit ; - chaque entretoise et chaque panneau photovoltaïque est en appui sur deux poutres ; - les panneaux photovoltaïques sont organisés en m lignes et n colonnes, le kit comprenant n+1 poutres et (m-1)*n entretoises ; - une extrémité de l'âme du profilé socle d'une entretoise s'étend au-delà d'une extrémité de la première surface d'appui de l'entretoise ; - chaque extrémité de l'âme du profilé socle d'une entretoise est en appui sur la surface d'appui d'une poutre ; - chaque extrémité de l'âme du profilé socle d'une entretoise en appui sur une poutre est à la verticale de la gouttière principale d'écoulement de la surface d'appui de la poutre, de telle sorte que la gouttière centrale d'écoulement sur l'âme se déverse dans ladite gouttière principale d'écoulement de la surface d'appui de la poutre ; - chaque poutre comprend en outre au moins une gouttière latérale d'écoulement de chaque coté de la surface d'appui de la poutre ; - chaque extrémité de la première surface d'appui d'une entretoise en appui sur une poutre est à la verticale d'une gouttière latérale d'écoulement de la poutre, de telle sorte que les gouttières latérales d'écoulement sur la première surface d'appui de l'entretoise se déversent dans ladite gouttière latérale d'écoulement de la poutre ; - les moyens de fixation d'une poutre sont portés par une zone de fixation bordant l'une des gouttières latérales d'écoulement de la poutre, la zone de fixation pouvant également assurer des fonctions de gouttière d'écoulement ; - des moyens de bouchage des extrémités supérieures des gouttières principales d'écoulement des poutres ; - le kit comprend en outre des moyens déflecteurs d'eau placés au niveau des extrémités supérieures des poutres, lesdits moyens déflecteurs d'eau déviant vers le dessus des panneaux photovoltaïques et vers les flancs du kit l'eau ruisselant depuis une partie supérieure du toit ; - chaque profilé socle d'une entretoise comprend au moins quatre gouttières latérales d'écoulement sur la première surface d'appui de l'entretoise ; - chaque profilé de recouvrement d'une entretoise comprend une âme s'élevant de la deuxième surface d'appui de l'entretoise, les âmes du profilé socle et du profilé de recouvrement d'une entretoise formant en coopération la gouttière centrale d'écoulement ; - des flancs des âmes du profilé socle et du profilé de recouvrement de chaque entretoise sont recouverts de moyens d'étanchéité ; - les moyens de fixation du profilé socle en regard du profilé de recouvrement mettent en prise les âmes du profilé socle et du profilé de 20 recouvrement.

L'invention concerne selon un deuxième aspect une installation photovoltaïque comprenant une pluralité de panneaux photovoltaïques fixés à un toit par un kit de fixation selon le premier aspect de l'invention. PRESENTATION DES FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de 30 réalisation préférentiel. Cette description sera donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels : 25 la figure 1 est une vue de dessus d'un mode de réalisation d'une installation photovoltaïque selon un aspect de l'invention ; la figure 2 est une vue de perspective d'une portion d'un mode de réalisation avantageux d'une poutre utilisée dans un kit de fixation selon un aspect de l'invention ; la figure 3a est une vue d'une coupe transversale d'un mode de réalisation avantageux d'un profilé socle utilisé dans un kit de fixation selon un aspect de l'invention ; la figure 3b est une vue d'une coupe transversale d'un mode de réalisation avantageux d'un profilé socle utilisé dans un kit de fixation selon un aspect de l'invention ; la figure 4 est un schéma représentant la coopération d'un profilé socle et d'un profilé de recouvrement pour le maintien d'une paire de panneaux photovoltaïques dans un kit de fixation selon un aspect de l'invention ; la figure 5 est un schéma représentant l'appui d'un profilé socle sur une poutre dans un mode de réalisation avantageux d'un kit de fixation selon l'invention ; la figure 6a est une vue de perspective d'un bouchon utilisé dans un mode de réalisation avantageux d'un kit de fixation selon un aspect de l'invention ; la figure 6b est une vue de perspective d'un capot utilisé dans un mode de réalisation avantageux d'un kit de fixation selon un aspect de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE

En référence à la figure 1, un kit 1 de fixation de panneaux 30 photovoltaïques 2 sur un toit 3 comprend deux types d'éléments de structure : des poutres 10 et des entretoises 20. 10 15 20 25 Ce kit 1 est particulièrement adapté pour fixer une pluralité de panneaux photovoltaïques 2. Par panneau photovoltaïque, on entend un module solaire constitué d'un ensemble de cellules photovoltaïques reliées électriquement, généralement sous la forme d'un parallélépipède rectangle rigide mince, dont la longueur et la largeur sont de l'ordre du mètre, et l'épaisseur de l'ordre de quelques centimètres, et la masse de l'ordre de la dizaine de kilogrammes. Un tel panneau photovoltaïque fournit généralement une puissance crête de 100 à 200Wc selon sa taille et son rendement (en moyenne 120Wc/m2). Une installation photovoltaïque particulière fournit en moyenne autour de 3kWc, et comprend le plus souvent entre 10 et 30 panneaux, organisés en matrices. L'exemple d'installation représentée sur la figure 1 est une petite installation comportant 3x3 panneaux photovoltaïques 2. Le kit selon l'invention est destiné à fixer tout ensemble de panneaux homogènes (mêmes dimensions) organisés en au moins deux lignes d'au moins un panneau, avantageusement mxn panneaux photovoltaïques disposés en m lignes et n colonnes. On notera toutefois que l'invention n'est limitée ni à une disposition en matrice, ni à un nombre donné de panneaux, et que l'homme de l'art saura l'adapter à toute installation d'au moins deux panneaux en au moins deux lignes.

Poutres

Le kit 1 comprend au moins une poutre 10, avantageusement en un matériau métallique antioxydant pour des questions de résistance aux contraintes, et à la corrosion par l'eau de pluie et l'oxygène de l'air. Les poutres 10 sont les éléments principaux de la structure du kit 1, et sont fixées au toit via des moyens de fixation 11 qui seront décrits plus en détail par la suite. Les poutres 10 suivant avantageusement le sens de la pente du toit 3. En effet, pour tirer le rendement solaire maximal de l'installation photovoltaïque, il est souhaitable de choisir un toit 3 orienté Sud et d'une inclinaison comprise entre 15° et 50°.

En outre, on comprend que pour être éligible à la prime d'intégration totale, il est nécessaire de détuiler la zone sur laquelle l'installation photovoltaïque va être construite, et donc de rendre la charpente apparente (les liteaux). La ou les poutres 10 sont donc fixées soit directement à la charpente, soit par exemple à des planches vissées aux chevrons de la charpente pour ne pas abimer les liteaux. Cette fixation sera à l'appréciation du couvreur en fonction de l'état de la toiture. Avantageusement, chaque panneau photovoltaïque 2 est en appui sur deux poutres 10, en particulier placées à ses deux bords, comme l'on voit sur la figure 1. Cette structure assure le meilleur support des panneaux. Dans le cas de n colonnes de panneaux photovoltaïques 2, on compte ainsi n+1 poutres 10 dites « verticales » car orientées dans le sens de la pente (matérialisé par une flèche sur la figure 1). Chaque poutre 10 est un profilé de section préférentiellement constante qui comprend une surface d'appui 12. Cette surface d'appui 12 est la surface de contact entre la poutre 10 et les panneaux photovoltaïques 2. Elle est munie d'une gouttière principale 121 d'écoulement, cette gouttière étant par exemple une légère rigole dans la surface d'appui 12, permettant la collecte de l'eau ruisselant sur la surface d'appui 12 et son évacuation à l'extrémité basse de la poutre 10. La gouttière principale 121 est bordée de moyens 122 d'étanchéité qui recouvrent la majeure partie du reste de la surface d'appui 12. Il s'agit par exemple d'une longue bande en caoutchouc, sur laquelle reposera le panneau photovoltaïque 2. Le choix d'un matériau comme le caoutchouc présente en outre l'avantage d'être mou, et donc dont le contact ne risque pas d'endommager un panneau photovoltaïque 2 (contrairement au métal de la poutre). Les moyens 122 d'étanchéité se présentent avantageusement en deux parties de part et d'autre de la gouttière principale 121, ce afin de pouvoir utiliser une poutre 10 comme rail pour supporter deux colonnes de panneaux à la fois (voir les deuxième et troisième poutres 10 de la figure 1). De façon particulièrement préférée, chaque poutre 10 comprend en outre au moins une gouttière latérale 123 d'écoulement de chaque coté de sa surface d'appui 12. Ainsi, quand bien même de l'eau arriverait à franchir les moyens 122 d'étanchéité, que ce soit par capillarité ou à cause de conditions climatiques extrême, cette eau serait captée et évacuée à l'extrémité basse de la poutre 10.

Une poutre 10 particulièrement avantageuse est représentée par la figure 2. On observe une partie centrale en forme du « U renversé » comprenant une âme horizontale sur le dessus de laquelle s'étend la surface d'appui 12 et deux ailes latérales verticales, à l'extrémité desquelles s'étendent les gouttières latérales 123 d'écoulement, parallèles à l'âme, ainsi qu'une zone 124 de fixation bordant en outre l'une des gouttières latérales 123. Les gouttières latérales 123 sont de largeur identique, et sont bordées d'un petit muret pour que ces gouttières latérales 123 forment un léger canal. Les moyens 122 d'étanchéité sont enserrés dans deux rails métalliques dépassant de la surface d'appui 121. Ces rails jouent le rôle de bordures de la gouttière centrale 121 qui forme également un canal. La zone 124 de fixation sert d'espace spécifique pour les moyens de fixation 11 : elle peut être percée, les moyens 11 de fixation sont par exemple une pluralité de vis pénétrant dans la charpente. Le kit 1 selon l'invention n'est pas limité à l'utilisation d'une telle zone 124 : il est possible de placer les moyens 11 de fixation au niveau de la zone d'appui 12 (plus précisément dans la gouttière principale 121), voire dans l'une des gouttières latérales 123. Toutefois, percer une gouttière rajoute une possibilité d'infiltration d'eau, et augmente le risque de mauvaise étanchéité. voilà pourquoi on ne percera avantageusement pas le moindre trou dans l'une des gouttières 121 ou 123. Néanmoins la zone 124 de fixation peut tout de même assurer les fonctions d'une seconde gouttière latérale 123 d'écoulement au cas où. On notera en outre que les deux poutres 10 extrémales qui ne supportent qu'une colonne de panneau photovoltaïques 2 (voir figure 1) sont avantageusement orientées de telle sorte à avoir les zones 124 orientées vers l'extérieur. Cela ne nuit pas à l'étanchéité, bien au contraire, car ces zones 124 sont à nouveau recouvertes de tuiles une fois la pose du kit 1 d'installation terminée, et ne donc ne sont pas exposées. De retour à la figure 2, on observe que la gouttière principale 121 comprend en fait trois canaux. L'invention n'est pas limitée à cette configuration, mais la présence d'un canal central dont les bords se replient vers l'intérieur (formant ainsi un rail) permet l'utilisation de moyens 13 de fixation d'au moins un panneau photovoltaïque 2 sans percer la gouttière principale 121. On utilise pour cela par exemple un écrou trapézoïdal pour profilé, lequel peut coulisser le long du rail tout en étant bloqué en rotation.

Les moyens 13 de fixation sont alors constitués d'une large rondelle montée sur une tige filetée coopérant avec l'écrou trapézoïdal, la surface inférieure de la rondelle servant de surface d'appui qui en coopération avec la surface d'appui 12 verrouille les deux panneaux photovoltaïques situés de part et d'autre de la gouttière principale 121. L'écrou trapézoïdal peut encore plus avantageusement être muni d'une petite protubérance, comme une bille, qui vient appuyer sur la surface d'appui 12 et empêcher tout déplacement de la tige filetée et de la rondelle selon l'axe du la poutre. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, chaque panneau photovoltaïque 2 est maintenu par quatre de ces rondelles. L'homme de l'art saura toutefois adapter le kit de fixation selon l'invention à tous moyens de fixation de panneaux photovoltaïques connus. En termes de dimensions, une poutre 10 présente par exemple une surface d'appui 12 d'une largeur de 70mm, des gouttières latérales 123 de 30mm de large, une zone 124 de fixation de 70mm de large, une surélévation de la surface d'appui 12 de 10mm, une profondeur de gouttière centrale 121 de 7mm et une profondeur de gouttière latérale de 4mm. Le métal de la poutre est en outre choisi par exemple d'une épaisseur de 3mm. La longueur d'une poutre n'est pas fixée précisément, elle dépend de la taille des panneaux photovoltaïques 2, mais peut aller jusqu'à plusieurs mètres.

Entretoises Le kit 1 comprend également au moins une entretoise 20, avantageusement en un matériau métallique antioxydant similaire à celui des poutres 10.

Une entretoise est une pièce rigide qui relie deux autres pièces et les maintient dans un écartement constant, ici deux panneaux photovoltaïques 2 adjacents selon une même colonne, comme l'on voit sur la figure 1. Les entretoises 20 sont disposées transversalement aux poutres 10, à l'interface entre deux lignes de panneaux 2, et sont donc horizontales si les poutres 10 one été disposées dans le sens de la pente du toit 3. Avantageusement, chaque entretoise 20 a environ la même largeur qu'un panneau photovoltaïque 2, et est donc en appui sur les deux mêmes poutres 10 que les panneaux 2 qu'elle relie. Dans le cas de m lignes et n colonnes de panneaux photovoltaïques 2, on compte ainsi et (m-1 )*n entretoises 20. Les entretoises 20 selon l'invention sont constituées de deux parties en regard : un profilé socle 21, et un profilé de recouvrement 22. Ces deux profilés, avantageusement tous les deux de section constante et en forme de T comme l'on voit sur les figures 3a et 3b, se combinent pour donner à l'entretoise 20 une forme de H qui enserre les deux panneaux photovoltaïque 2 qu'elle relie, comme l'on voit figure 4. Pour cela, le profilé socle 21 d'une entretoise est tout d'abord muni d'une première surface d'appui 210 de l'entretoise 20 et d'une âme 211 s'élevant de la première surface d'appui 210. L'âme 211 forme la barre centrale du « T renversé » auquel ressemble le profilé socle 21. Le profilé de recouvrement 22 présente une structure similaire, et est muni d'une deuxième surface d'appui 220 de l'entretoise 20, et éventuellement aussi d'une âme 221 s'élevant de la deuxième surface d'appui 220.

Un panneau photovoltaïque 2 est ainsi en appui entre la première surface d'appui 210 et la seconde surface d'appui 220 de chaque coté de la ou les âmes 211, 221. Des moyens 23 de fixation du profilé socle 21 en regard du profilé de recouvrement 22 permettent le serrage des panneaux 2 entre ces deux surfaces d'appui 210, 220, à la manière de mâchoires. Ces moyens 23 de fixation mettent avantageusement en prise les âmes 211, 221 du profilé socle 21 et du profilé de recouvrement 22 : des taraudages borgnes de l'âme 211 du profilé socle complémentaires d'alésages de l'âme 221 du profilé de recouvrement 22 permettent de disposer une pluralité de vis en tant que moyens 23 de fixation, comme représenté sur la figure 4. De façon similaire à la surface d'appui 12 d'une poutre 10, les première et deuxième surface d'appui 210, 220 d'une entretoise 20 sont avantageusement recouvertes sur leur majeure partie par des moyens 214, 222 d'étanchéité, également par exemple sous la forme de longues bandes en caoutchouc, dont le contact ne risque pas d'endommager un panneau photovoltaïque 2. Ces bandes en caoutchouc sont par exemple collées dans les logements visibles sur les figures 3a et 3b.

Drainage de l'eau infiltrée

Comme expliqué précédemment, même si les première et deuxième surfaces d'appui 210, 220 d'une entretoise 20 sont munies de moyens 214, 222 d'étanchéité, ceux-ci ne suffisent pas à protéger l'habitation sur laquelle le kit 1 est installé des infiltrations. Selon l'invention, le profilé socle 21 comprend en outre une gouttière centrale 212 d'écoulement sur l'âme 211, et au moins une gouttière latérale 213 d'écoulement sur la première surface d'appui 210 de chaque coté de l'âme 211, chaque gouttière 212, 213 d'écoulement du profilé socle 21 étant bordée de moyens 214 d'étanchéité. Ainsi, si de l'eau arrive à s'infiltrer sous le profilé de recouvrement 22, cette eau sera collectée à plusieurs niveaux : tout d'abord au niveau de la gouttière principale 121 d'écoulement, puis le cas échéant, au niveau des gouttières latérales 213 d'écoulement. Avantageusement, un profilé socle 21 d'une entretoise 20 comprend au moins quatre gouttières latérales 213 d'écoulement sur la première surface d'appui 210 de l'entretoise 20 pour une étanchéité parfaite. Chaque gouttière 212, 214 étant bordée de moyens 214 d'étanchéité, il demande moins d'énergie à l'eau pour s'écouler dans les gouttières 212, 213 que pour franchir un niveau supplémentaire de moyens 214 d'étanchéité.

Les gouttières latérales 213 peuvent être de simples rainures dans la première surface d'appui 210, voire des rigoles creusées à la manière de la gouttière principale 121 d'une poutre 10. Ces gouttières latérales 213 ne reçoivent en pratique qu'une faible quantité d'eau, sauf éventuellement en cas de gros temps.

La gouttière centrale 212 de l'âme 211 est avantageusement une cuvette creusée sur toute la largeur du sommet de l'âme 211. Si le profilé de recouvrement 22 comprend une âme 221, avantageusement les deux âmes 211, 221 forment en coopération cette gouttière centrale 212 (qui forme une cavité de l'entretoise 20. De façon encore plus avantageuse, les flancs des deux âmes 211, 221 sont recouverts de moyens 214, 222 d'étanchéité, ce afin de ralentir encore l'infiltration d'eau, et de favoriser le drainage via la gouttière centrale 212 de l'eau qui se serait quand même infiltrée. Sur les figures 3a et 4, la gouttière centrale 212 représentée a une forme de biseau symétrique en V, mais avantageusement on peut choisir une forme asymétrique adaptée à la pente du toit 3 (chaque entretoise est horizontale mais inclinée sur le côté d'un angle égal à la pente du toit 3), et de même pour les gouttières latérales 213. A titre d'exemple, des possibles dimensions en millimètres ont été renseignées sur les schémas des figures 3a et 3b.

Coopération des poutres et des entretoises

De façon particulièrement avantageuse, une extrémité 2110 de l'âme 211 du profilé socle 21 d'une entretoise 20 s'étend au-delà d'une extrémité 2100 de la première surface d'appui 210 de l'entretoise 20. En d'autres termes, la longueur de l'âme 211 est supérieure à celle de l'aile qui supporte la surface d'appui 210. Le dépassement de l'âme 211 est avantageusement de 2-3 cm de chaque coté, encore plus avantageusement égal à la largeur des moyens 122 d'étanchéité d'une poutre 10 plus 1 cm. Ainsi, chaque extrémité 2110 de l'âme 211 du profilé socle 21 d'une entretoise 20 peut être en appui sur la surface d'appui 12 d'une poutre 10, comme on le voit sur la figure 5. Dans cette configuration particulièrement préférée, d'une part chaque extrémité 2110 de l'âme 211 en appui sur une poutre 10 est à la verticale de la gouttière principale 121 d'écoulement de la surface d'appui 12 de la poutre 10, de telle sorte que la gouttière centrale 212 d'écoulement sur l'âme 211 se déverse dans ladite gouttière principale 121 d'écoulement de la surface d'appui 12 de la poutre 10, et d'autre part chaque extrémité 2100 de la première surface d'appui 210 de l'entretoise 20 en appui sur la poutre 10 est à la verticale d'une gouttière latérale 123 d'écoulement de la poutre 10, de telle sorte que les gouttières latérales 213 d'écoulement sur la première surface d'appui 210 de l'entretoise 20 se déversent dans ladite gouttière latérale 123 d'écoulement de la poutre 10. En effet, les entretoises 20 étant horizontales, leurs gouttières centrales 212 et latérales 213 sont aussi horizontales. Il n'y a donc pas d'écoulement naturel de l'eau qui y est canalisée, mais un simple débordement sur leurs deux extrémités. Grâce à cette coopération des poutres 10 et des entretoises 20. Toute l'eau qui est collectée est facilement drainée sur toute la surface de l'installation photovoltaïque, sans aucun risque de fuite. On remarque en outre que bien que les gouttières latérales 123 des poutres 10 n'ont pas une capacité très élevée par rapport à la gouttière principale 121, ces gouttières latérales 123 ne risquent pas d'être saturées, même par très gros temps, puisqu'elles ne recueillent que l'eau des gouttières latérales 213 du profilé socle, qui ne seront que très rarement sollicitées.

Des tests effectués par le CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) ont permis de certifier l'étanchéité parfaite du kit 1 de fixation de panneaux photovoltaïques selon l'invention dans des situations particulièrement sévères : toit 3 en tuiles de terre présentant une pente de 12 °, vent de 14m/s en moyenne à des incidences de 0 °, 30 ° ou 60 °, et intensité de pluie de 130mm/h, alors qu'une pluie est considérée comme forte à partir de 10mm/h. Bouchons et déflecteurs

Le kit 1 selon l'invention permet de fixer des panneaux photovoltaïques 2 n'importe où sur le toit 3, et il est possible qu'il reste une 10 partie tuilée conséquente en amont de l'installation. Dans une telle situation, lors d'une forte pluie une grande quantité eau va ruisseler depuis cette partie en amont. Même si a priori le pourtour de l'installation est retuilé une fois le kit 1 posé, il peut être souhaitable de renforcer l'étanchéité de la partie supérieure de l'installation photovoltaïque. 15 Ainsi, avantageusement, le kit 1 comprend des moyens 14 de bouchage des extrémités supérieures des gouttières principales 121 d'écoulement des poutres 10. Ces moyens 14 de bouchage sont par exemple comme représenté sur la figure 6a des pièces en plastique de dimensions extérieures comparables aux dimensions intérieures des 20 gouttières principales 121 dans lesquelles est sont insérées en force. Ces bouchons 14 empêchent l'eau collectée par toute la partie tuilée en amont de déferler dans les gouttières principales 121. Il y a en effet de fortes chances que ces gouttières principales 121 puissent être saturées, l'eau viendrait faire pression sur les moyens d'étanchéités 121 des poutres 25 10 voire même déborderait sur les panneaux photovoltaïques 2. Les risques d'infiltrations seraient démultipliés. Pour qu'il n'y ait toutefois pas d'accumulation d'eau contre la tête des bouchons 14, le kit 1 comprend en outre de façon particulièrement avantageuse des moyens 15 déflecteurs d'eau placés au niveau des 30 extrémités supérieures des poutres 10, lesdits moyens 15 déflecteurs d'eau déviant vers le dessus des panneaux photovoltaïques 2 et vers les flancs du kit 1 l'eau ruisselant depuis la partie supérieure du toit 3. Ces moyens 155 déflecteurs d'eau sont par exemple constitués d'un capot déflecteur métallique tel que représenté sur la figure 6b.

Installation photovoltaïque Selon un second aspect, l'invention concerne l'installation photovoltaïque comprenant une pluralité de panneaux photovoltaïques 2 fixés à un toit 3 par un kit 1 de fixation selon le premier aspect de l'invention tel que décrit précédemment, une telle installation photovoltaïque respectant les règles d'éligibilité à la prime d'intégration totale au bâti tout en assurant une étanchéité garantie même par gros temps.

Claims

REVENDICATIONS1. Kit (1) de fixation d'une pluralité de panneaux photovoltaïques (2) sur un toit (3), lesdits panneaux photovoltaïques (2) étant organisés en au moins deux lignes d'au moins un panneau (2), le kit (1) comprenant : au moins une poutre (10) comprenant : - des moyens (11) de fixation audit toit (3), - une surface d'appui (12) munie d'une gouttière principale (121) d'écoulement et de moyens (122) d'étanchéité, - des moyens (13) de fixation d'au moins un des panneaux photovoltaïques (2), l'au moins un panneau photovoltaïque (2) étant en appui sur la surface d'appui (12) ; - au moins une entretoise (20) disposée transversalement par rapport aux poutres (10) et placée à l'interface entre deux lignes de panneaux photovoltaïques (2), ladite entretoise (20) comprenant : - un profilé socle (21) muni d'une première surface d'appui (210) de l'entretoise (20) et d'une âme (211) s'élevant de la première surface d'appui (210), - un profilé de recouvrement (22) muni d'une deuxième surface d'appui (220) de l'entretoise (20), - des moyens (23) de fixation du profilé socle (21) en regard du profilé de recouvrement (22), au moins un panneau photovoltaïque (2) étant en appui entre les première et deuxième surfaces d'appui (210, 220) de l'entretoise (20) de chaque coté de l'âme (211) ; caractérisé en ce que le profilé socle (21) comprend en outre une gouttière centrale (212) d'écoulement sur l'âme (211), et au moins une gouttière latérale (213) d'écoulement sur la première surface d'appui (210) de chaque coté de l'âme (211), chaque gouttière (212, 213) d'écoulement du profilé socle (21) étant bordée de moyens (214) d'étanchéité.
2. Kit selon la revendication 1, dans lequel le toit (3) présente une pente, les poutres (10) étant placées selon le sens de la pente du toit (3).
3. Kit selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel chaque entretoise (20) et chaque panneau photovoltaïque (2) est en appui sur deux poutres (10).
4. Kit selon la revendication 3, dans lequel les panneaux photovoltaïques (2) sont organisés en m lignes et n colonnes, le kit comprenant n+1 poutres (10) et (m-1)*n entretoises (20).
5. Kit selon l'une des revendications 3 à 4, dans lequel une extrémité (2110) de l'âme (211) du profilé socle (21) d'une entretoise (20) s'étend au-delà d'une extrémité (2100) de la première surface d'appui (210) de l'entretoise (20).
6. Kit selon la revendication 5, dans lequel chaque extrémité (2110) de l'âme (211) du profilé socle (21) d'une entretoise (20) est en appui sur la surface d'appui (12) d'une poutre (10). 25
7. Kit selon la revendication 6, dans lequel chaque extrémité (2110) de l'âme (211) du profilé socle (21) d'une entretoise (20) en appui sur une poutre (10) est à la verticale de la gouttière principale (121) d'écoulement de la surface d'appui (12) de la poutre (10), de telle sorte que la gouttière centrale (212) d'écoulement sur l'âme (211) se 30 déverse dans ladite gouttière principale (121) d'écoulement de la surface d'appui (12) de la poutre (10). 20
8. Kit selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel chaque poutre (10) comprend en outre au moins une gouttière latérale (123) d'écoulement de chaque coté de la surface d'appui (12) de la poutre (10).
9. Kit selon la revendication 8, dans lequel chaque extrémité (2100) de la première surface d'appui (210) d'une entretoise (20) en appui sur une poutre (10) est à la verticale d'une gouttière latérale (123) d'écoulement de la poutre (10), de telle sorte que les gouttières latérales (213) d'écoulement sur la première surface d'appui (210) de l'entretoise (20) se déversent dans ladite gouttière latérale (123) d'écoulement de la poutre (10).
10. Kit selon l'une des revendications 8 à 9, dans lequel les moyens (11) de fixation d'une poutre (10) sont portés par une zone (124) de fixation bordant l'une des gouttières latérales (123) d'écoulement de la poutre (10), la zone (124) de fixation pouvant également assurer des fonctions de gouttière d'écoulement.
11. Kit selon l'une des revendications 2 à 10, comprenant 20 en outre des moyens (14) de bouchage des extrémités supérieures des gouttières principales (121) d'écoulement des poutres (10).
12. Kit selon l'une des revendications 2 à 11, comprenant en outre des moyens (15) déflecteurs d'eau placés au niveau des 25 extrémités supérieures des poutres (10), lesdits moyens (15) déflecteurs d'eau déviant vers le dessus des panneaux photovoltaïques (2) et vers les flancs du kit (1) l'eau ruisselant depuis une partie supérieure du toit (3).
13. Kit selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel 30 chaque profilé socle (21) d'une entretoise (20) comprend au moins quatre gouttières latérales (213) d'écoulement sur la première surface d'appui (210) de l'entretoise (20).
14. Kit selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel chaque profilé de recouvrement (22) d'une entretoise (20) comprend une âme (221) s'élevant de la deuxième surface d'appui (220) de l'entretoise (20), les âmes (211, 221) du profilé socle (21) et du profilé de recouvrement (22) d'une entretoise (20) formant en coopération la gouttière centrale (212) d'écoulement.
15. Kit selon la revendication 14, dans lequel des flancs des âmes (211, 221) du profilé socle (21) et du profilé de recouvrement (22) de chaque entretoise (20) sont recouverts de moyens (214, 222) d'étanchéité.
16. Kit selon l'une des revendications 14 à 15, dans lequel les moyens (23) de fixation du profilé socle (21) en regard du profilé de recouvrement (22) mettent en prise les âmes (211, 221) du profilé socle (21) et du profilé de recouvrement (22).
17. Installation photovoltaïque comprenant une pluralité de panneaux photovoltaïques (2) fixés à un toit (3) par un kit (1) de fixation selon l'une des revendications 1 à 16.