FR3036783A1 - INSTALLATION OF PHOTOVOLTAIC PANELS IN ROOF - Google Patents
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Abstract
Installation à plusieurs panneaux 2 photovoltaïques avec récupération de chaleur destinée à être posée en sur toiture comprenant sous les panneaux photovoltaïques une cloison arrière 3 distante de ces panneaux pour former une espace 4 dans lequel circule de l'air à réchauffer cette installation étant caractérisée en ce que les panneaux 2 forment une seule paroi supérieure qui coopère avec une seule cloison arrière obtenue par emboitement étanche des bords de cloisons dites élémentaires délimitant un seul espace dans lequel circule l'air à réchauffer de sorte que cet espace peut comporter une seule sortie d'extraction d'air.Installation with multiple photovoltaic panels 2 with heat recovery intended to be installed on the roof comprising under the photovoltaic panels a rear partition 3 distant from these panels to form a space 4 in which circulates air to be heated this installation being characterized in that that the panels 2 form a single upper wall which cooperates with a single rear wall obtained by sealing engagement with the edges of so-called elementary partitions delimiting a single space in which circulates the air to be heated so that this space may comprise a single outlet of air extraction.
Description
1 INSTALLATION DE PANNEAUX PHOTOVOLTAIQUES EN SUR-TOITURE. L'invention se rapporte à une installation de panneaux photovoltaïques avec récupération de chaleur à poser en sur-toiture.1 INSTALLATION OF PHOTOVOLTAIC PANELS IN ROOF. The invention relates to an installation of photovoltaic panels with heat recovery to pose over-roofing.
Les panneaux photovoltaïques ont initialement été utilisés pour produire uniquement du courant électrique car pour produire de l'eau chaude, il était prévu d'autres panneaux. On a rapidement constaté que les cellules de ces panneaux photovoltaïques ont un rendement qui diminue lorsque le soleil chauffe les cellules au-delà de 25° 10 Celsius. Donc plus on a de soleil plus le rendement décroit. On a donc décidé de refroidir les cellules et pour cela il existe plusieurs méthodes selon que l'installation est intégrée à la toiture ou posée dessus. Dans ce dernier cas on connait une installation EP 2 623 909 où sous chaque panneau on monte, via un cadre, une cloison arrière distante des cellules photovoltaïques pour former 15 un espace dans lequel va circuler de l'air qui va refroidir les cellules pour en augmenter le rendement. L'air circulant dans cet espace va donc se réchauffer. Il apparait utile de récupérer cet air réchauffé, au moins l'hiver, pour utiliser les thermies dans un circuit de chauffage.Photovoltaic panels were initially used to produce only electric power because to produce hot water, there were other panels. It was soon found that the cells of these photovoltaic panels have a diminishing efficiency when the sun heats the cells above 25 ° Celsius. So the more we get more sun the yield decreases. So we decided to cool the cells and for this there are several methods depending on whether the installation is integrated into the roof or placed on it. In the latter case we know an installation EP 2 623 909 where under each panel is mounted, via a frame, a rear partition remote photovoltaic cells to form a space in which will circulate air that will cool the cells to increase the yield. The air circulating in this space will therefore heat up. It seems useful to recover this heated air, at least in the winter, to use the thermals in a heating circuit.
20 Une telle installation comprend une pluralité de panneaux et donc chaque panneau est équipé de sa cloison arrière délimitant son volume d'air et d'un manchon pour introduire de l'air et d'un second manchon pour extraire l'air chauffé et l'amener à un circuit d'air qui exploitera cet air réchauffé. Comme une installation comprend plusieurs panneaux, on prévoit sous chaque 25 panneau équipé de sa cloison arrière une ouverture dans le toit pour y passer une conduite récupérant l'air réchauffé.Such an installation comprises a plurality of panels and therefore each panel is equipped with its rear partition delimiting its volume of air and a sleeve for introducing air and a second sleeve for extracting the heated air and the air. bring to an air circuit that will exploit this heated air. As an installation comprises several panels, under each panel equipped with its rear partition is provided an opening in the roof to pass a pipe recovering the heated air.
3036783 2 Souvent ces installations individuelles comprennent entre douze et vingt panneaux et on comprend tout de suite qu'il faut autant de passage dans la toiture que de panneaux ce qui engendre des risques de fuites d'eau au niveau de ces passages. Puis il y a l'encombrement des nombreuses conduites ce qui oblige à ne 5 monter ces installations que pour des combles perdus. Un objectif de l'invention est de proposer une solution qui soit plus simple. A cet effet, l'invention a pour objet une installation à plusieurs panneaux 2 photovoltaïques avec récupération de chaleur destinée à être posée en sur toiture comprenant sous les panneaux photovoltaïques une cloison arrière 3 distante de ces panneaux pour former une espace 4 dans lequel circule de l'air à réchauffer cette installation étant caractérisée en ce que les panneaux 2 forment une seule paroi supérieure qui coopère avec une seule cloison arrière obtenue par assemblage étanche des bords de cloisons dites élémentaires délimitant un seul espace dans lequel circule l'air à réchauffer de sorte que cet espace peut comporter une seule sortie d'extraction d'air. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin qui représente : FIG 1 une installation en cours de montage FIG 2 vue en coupe d'un emboitement entre panneau FIG 3 le coin d'un panneau vu en pespective FIG 4 ;un autre type d'assemblage entre panneau FIG 5 : une installation à un seul rang de panneaux vue en coupe FIG 6 un détail de la figure 5 FIG 7 un autre détail de la figure 5 FIG 8 un exemple d'emboitement des cloisons arrières élémentaires 3036783 3 En se reportant au dessin, on voit une installation 1 photovoltaïque à récupération de chaleur disposée au-dessus d'une toiture. Contrairement aux installations dite intégrées où les panneaux 2 se substituent aux éléments de couverture de la 5 toiture, la toiture reste en place et les panneaux sont posés au-dessus sur une structure. Ces panneaux sont rectangulaires mais pourraient être carrés. Cette installation à plusieurs panneaux 2 photovoltaïques avec récupération de chaleur comprend sous chaque panneau voltaïque une cloison arrière 3 distante de ce panneau pour former une espace 4 dans lequel circule de l'air à réchauffer. io La cloison arrière est en matériau isolant thermique. Les panneaux 2 comportent, par exemple, sur leurs bords 2A ,2B des moyens 5 d'assemblage étanches entre eux de sorte à former une seule paroi supérieure qui coopère avec une seule cloison arrière délimitant un seul espace dans lequel circule l'air à réchauffé de sorte que cet espace peut comporter une seule sortie 15 d'extraction d'air. La figure 4 montre un exemple de moyen d'assemblage des panneaux utilisant un parclose. Les moyens 5 d'assemblage des panneaux consistent en un emboitement 5 comportant une partie femelle 5A et une partie mâle 5B, la partie femelle équipant 20 deux cotés juxtaposés du panneau considéré, les deux autres cotés dudit panneau comportant la partie mâle. L'emboitement mâle est localisé sur deux cotés formant un L et sur le L opposé, on retrouve la partie femelle. L'emboitement 5 est conformé pour établir deux chambres 7, 8 fermées dans le sens de l'épaisseur du panneau.3036783 2 Often these individual installations comprise between twelve and twenty panels and it is immediately understood that it takes as much passage in the roof as panels which generates risks of water leakage at these passages. Then there is the clutter of the many pipes which requires to mount these facilities only for roofs lost. An object of the invention is to propose a solution that is simpler. For this purpose, the object of the invention is an installation with several photovoltaic panels 2 with heat recovery intended to be placed on a roof comprising, under the photovoltaic panels, a rear partition 3 spaced from these panels to form a space 4 in which circulates from the air to be heated this installation being characterized in that the panels 2 form a single upper wall which cooperates with a single rear wall obtained by sealing assembly edges of so-called elementary partitions defining a single space in which circulates the air to be heated from so that this space may comprise a single air extraction outlet. The invention will be better understood from the following description given by way of non-limiting example with reference to the drawing which represents: FIG 1 an installation being assembled FIG 2 cross-sectional view of an interlocking panel FIG 3 the corner of a panel seen in perspective FIG 4, another type of assembly between panel FIG 5: a single row installation of panels seen in section FIG 6 a detail of FIG. FIG. 5 FIG. 8 an example of interlocking of the elementary rear partitions 3036783 3 Referring to the drawing, there is shown a photovoltaic installation 1 with heat recovery disposed above a roof. Unlike so-called integrated installations where the panels 2 replace the roofing elements of the roof, the roof remains in place and the panels are placed above a structure. These panels are rectangular but could be square. This installation with several photovoltaic panels 2 with heat recovery comprises under each voltaic panel a rear partition 3 distant from this panel to form a space 4 in which circulates air to be heated. The rear wall is made of thermal insulating material. The panels 2 comprise, for example, on their edges 2A, 2B means 5 of assembly sealed between them so as to form a single upper wall which cooperates with a single rear wall defining a single space in which circulates the air to be heated so that this space may comprise a single air extraction outlet 15. Figure 4 shows an example of assembly means panels using a bead. The assembly means 5 of the panels consist of a fitting 5 comprising a female part 5A and a male part 5B, the female part equipping two juxtaposed sides of the panel considered, the other two sides of said panel comprising the male part. The male fitting is located on two sides forming an L and on the opposite L, we find the female part. The engagement 5 is shaped to establish two chambers 7, 8 closed in the direction of the thickness of the panel.
3036783 4 La partie 5A femelle de l'emboitement est composée de deux ailes 9,10 situées pour l'une 9 dans le plan supérieur du panneau et pour l'autre 10 dans le plan inférieur dudit panneau. La partie 5B mâle de l'emboitement est composée d'une aile 11 inférieure 5 positionnée pour glisser contre la face interne de l'aile 10 inférieure de la partie femelle et d'une aile 12 interne portant un joint 13 tourné vers l'aile 9 supérieure de la partie femelle . On réalise deux chambres superposées et des chicanes qui empêchent l'air de parvenir sous les panneaux. io Pour la cloison arrière il est prévu un assemblage étanche de cloisons élémentaires. Par exemple on fera appel à des cloisons avec recouvrement de leurs bords et qui sont collées ou des fers plats venant pincer les bords des cloisons. Nous décrirons ci-après une version plus simple à mettre en oeuvre.The female portion 5A of the nesting consists of two wings 9,10 located for one 9 in the upper plane of the panel and the other 10 in the lower plane of said panel. The male portion 5B of the interlock is composed of a lower flange 5 positioned to slide against the inner face of the lower flange 10 of the female part and an inner flange 12 bearing a seal 13 facing the wing. 9 upper part of the female part. Two superimposed chambers and baffles are made to prevent air from getting under the panels. For the rear partition there is provided a sealed assembly of elementary partitions. For example we will use partitions with overlapping their edges and which are glued or flat irons pinching the edges of the partitions. We will describe below a simpler version to implement.
15 Cet assemblage étanche de cloisons élémentaires comprend un recouvrement des bords des cloisons du type assemblage à feuillure à mi-bois plus un complément de butés pour un assemblage mécanique maintenant les cloisons élémentaires dans un même plan malgré des forces s'exerçant perpendiculairement au plan des cloisons avec également un calage latéral.This watertight assembly of elementary partitions comprises a covering of the edges of the half-timber rabbet assembly type partitions plus a complement of stops for a mechanical assembly keeping the elementary partitions in the same plane despite forces acting perpendicular to the plane of the walls. partitions with also a lateral wedging.
20 Un assemblage à rainure et languette ou à double rainure et languette conviendrait avec en plus un calage latéral. Une solution intéressante est de constituer un assemblage à paume carré sur une partie de l'épaisseur de la cloison et sur l'autre partie faire également un assemblage à paume carré décalé à la fois latéralement et également dans le sens 25 de l'emboitement.A tongue-and-groove or double tongue-and-groove joint would be suitable in addition to a lateral stall. An interesting solution is to form a square palm assembly on one part of the thickness of the partition and on the other part also to make a square palm assembly offset both laterally and also in the direction of the interlocking.
3036783 5 Ainsi par rapport à la moitié de l'épaisseur de la cloison on exécute un crénelage 17 depuis le bord de la cloison et sur l'autre moitié de l'épaisseur, après avoir retiré une bande de matière à compter de l'extrémité on usine des créneaux 18décalés latéralement par rapport aux créneaux de l'autre moitié.3036783 5 Thus compared to half the thickness of the partition is performed a notch 17 from the edge of the partition and the other half of the thickness, after removing a strip of material from the end crenellations 18 are made laterally offset from the crenellations of the other half.
5 On a donc un bord avec double crénelage décalé selon deux directions. Le bord de la cloison élémentaire présente donc deux crénelages 17,18 s'inscrivant dans des plans parallèles au plan de la cloison, lesquels crénelages sont décalés latéralement et selon l'axe d'engagement des cloisons. On obtient donc des butés de calage latéral et des butés de calage vertical dans les io deux sens. En sur-toiture, les panneaux et la cloison arrière doivent être posés sur une structure support. Celle-ci est constituée de supports 20 longilignes positionnés dans le sens de la pente du toit et tenu par des crochets 21 prenant appui sur la structure porteuse du 15 toit. Une traverse basse 22 est positionnée à la base des supports longilignes. Cette traverse basse présente une gorge 23 apte à recevoir, par emboitement un des côtés des panneaux ainsi qu'une autre gorge 24 pour recevoir un des côtés de la cloison arrière. zo On emboite les cloisons élémentaires les unes après les autres et on fait de même pour les panneaux. Une traverse haute 25 comprenant une gorge pour la cloison arrière et une pour les panneaux. Cette traverse haute est glissée sur le bord de la cloison et des panneaux pour verrouiller l'ensemble 25 Des profilés latéraux viennent fermer les côtés latéraux de l'ensemble installé.There is therefore an edge with double aliasing shifted in two directions. The edge of the elementary wall therefore has two notches 17,18 in planes parallel to the plane of the partition, which are notched laterally and along the axis of engagement of the partitions. Thus, side-locking abutments and vertical locking abutments are obtained in both directions. On the roof, the panels and the rear wall must be placed on a support structure. The latter consists of elongated supports positioned in the direction of the slope of the roof and held by hooks 21 bearing on the bearing structure of the roof. A lower cross member 22 is positioned at the base of the elongated supports. This bottom rail has a groove 23 adapted to receive, by interlocking one side of the panels and another groove 24 to receive one of the sides of the rear wall. zo The elementary partitions are nested one after the other and the same is done for the panels. A high crossmember 25 comprising a groove for the rear wall and one for the panels. This high cross is slid on the edge of the partition and panels to lock the assembly 25 Side profiles come close the lateral sides of the installed assembly.
3036783 6 Ces profilés latéraux comportent également des gorges pour y loger les bords des panneaux et de la cloison arrière. Dans un des côtés latéraux est prévue une entrée d'air. La sortie d'air est faite par un orifice réalisé dans la cloison arrière.3036783 6 These side profiles also have grooves to house the edges of the panels and the rear wall. In one of the lateral sides is provided an air inlet. The air outlet is made through a hole made in the rear wall.
5 On obtient donc une installation de panneaux photovoltaïques avec récupération de l'air réchauffé au moyen d'une seule conduite ce qui est peu encombrant. Les moyens d'emboitement réalisent à la fois le positionnement mécanique et l'étanchéité. On notera la présence sur la cloison arrière de perturbateurs de l'écoulement afin io de produire un écoulement turbulent et non laminaire.Thus, a photovoltaic panel installation with recuperation of the heated air is obtained by means of a single pipe, which is not very cumbersome. The nesting means perform both mechanical positioning and sealing. Note the presence on the back wall of flow disrupters to produce turbulent and non-laminar flow.
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2015
- 2015-05-29 FR FR1554848A patent/FR3036783B1/en active Active
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