WO2009043894A1 - Dispositif support de panneaux photovoltaïques sur une toiture, comprenant des moyens supports autorisant une circulation d'air entre un plan de base et le panneau photovoltaïque - Google Patents

Dispositif support de panneaux photovoltaïques sur une toiture, comprenant des moyens supports autorisant une circulation d'air entre un plan de base et le panneau photovoltaïque Download PDF

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Definitions

  • Support device for photovoltaic panels on a roof comprising support means allowing an air flow between a base plane and the photovoltaic panel.
  • the field of the invention is that of techniques for installing solar panels on roofs. More specifically, the invention relates to a device for mounting one or more photovoltaic panels on a roof, either integrated to the roof or reported on an existing roof. The present invention also relates to an assembly comprising a support device equipped with a photovoltaic panel, and a roof comprising at least one such assembly.
  • the panels When the panels are intended to be laid in superposition on a roof, they are generally mounted in a frame for example aluminum, the latter being intended to be fixed on the roof by various means, such as: - hooves for a corrugated iron roof;
  • the panels are also mounted in a frame, the latter being intended to be mounted directly on the frame of the roof for example using smooth.
  • the assembly of the panel involves the use of a relatively important hardware, such as fixing pads, rails, bibs, closures, joints, glazing beads, edge strips, and all associated hardware.
  • photovoltaic panel designates the panel itself, without the frame.
  • a photovoltaic panel conventionally comprises a film of photovoltaic cells between two support plates, for example glass.
  • the invention aims to provide a photovoltaic panels fixing technique on the roof, which is easy, fast, and ensures the durability of photovoltaic panels.
  • the object of the invention is to provide such a technique which avoids, or at least limits, the risk of damaging the cells of the photovoltaic panels due to excessive heating.
  • the invention also aims to provide such a technique that allows to consider a reduction in the number of hardware used to fix the panels on a roof.
  • the invention also aims to provide a mounting assembly of a photovoltaic panel having a reduced weight compared to the assemblies of the prior art. Another object of the invention is to provide such a set which is inexpensive to produce.
  • Yet another object of the invention is to provide such a technique that allows, on the basis of the same principle, to report panels on existing roofs or to integrate them in place of current roofing materials .
  • the invention also aims to provide such a technique that is simple in design and easy to implement.
  • a device for supporting at least one photovoltaic panel on a roof characterized in that it comprises:
  • said support means supporting said one or more photovoltaic panels extending in elevation with respect to said base plane so as to provide a volume of air between said base plane and said photovoltaic panel or panels, said support means having air inlet / outlet means for circulating air in said air volume.
  • the invention proposes a novel approach to the mounting of photovoltaic panels on the roof, which differs significantly from the assemblies proposed by the prior art according to which the panels are integrated into a metal frame.
  • the assembly of the photovoltaic panels on their support can be achieved simply and easily, this significantly limiting the manufacturing costs in comparison to the manufacturing costs of frames made of profiles. metal.
  • the invention makes it possible to preserve the cells making up the photovoltaic panel with respect to overheating, by allowing an air flow between the panel and its support, thus ensuring ventilation of the panel.
  • a support device according to the invention can easily be adapted for fastening superimposed on a roof or a fixing instead of the roofing materials, this by modifying the design of the fixing wings.
  • the support device consists of a one-piece piece made of a composite material and comprising at least said base plane, said wings and said support means, this one-piece piece being preferably made of a mixture of glass fibers and polyester resin .
  • said support device can be manufactured in series, for example by molding, which does not require any assembly operation of the support device as such. Manufacturing costs can thus be reduced compared to prior techniques requiring the production and assembly of profiles to form a framework.
  • said support means comprise:
  • the longitudinal bosses and / or the transverse bosses define a support plane on which the photovoltaic panel can be fixed, for example by simple gluing.
  • said longitudinal bosses extend to the upper end transverse boss, at least one of said longitudinal bosses having a section reduction in the vicinity of said upper end transverse boss to provide an air passage .
  • At least one of said longitudinal bosses is spaced apart from said lower end transverse boss.
  • a circulation of air is favored between the volume extending between the photovoltaic panel and the base plane on the one hand, and the outside of this volume on the other hand, this by the one and / or the other passages in the upper or lower part of the support.
  • the presence of two separate passages for the air favors the circulation of air inside the volume between the photovoltaic panel and the base panel, the air outside this volume being able to circulate from one passage to the other. 'other.
  • the spaced apart positioning of at least one longitudinal projection relative to the lower end transverse boss makes it possible to form an air passage in the lower part while maintaining a maximum range for assembling the photovoltaic panel on said transverse boss.
  • the passage of air formed by such spaced positioning allows the flow of water possibly present at the base plane, in particular of the condensation water.
  • said support means comprise at least one intermediate transverse boss between said transverse bosses of lower end and upper end.
  • the photovoltaic panel (whose length generally exceeds 1 meter) is supported rigidly and effectively over its entire length, avoiding panels to bend under the effect of its weight and / or heat.
  • said intermediate transverse boss advantageously has at least one recess forming an air passage.
  • the intermediate transverse boss thus formed does not form an obstacle to the flow of air between the two parts of the volume which it separates, these two parts extending between the photovoltaic panel and the base plane.
  • said lower end transverse boss has a covering wing intended to overlap an upper edge of another support device.
  • the support device comprises an upper rim disposed transversely above the upper transverse boss, said lower end transverse boss being adapted to overlap the upper rim of another support device.
  • said bosses carry at least one cord extending over the length of said bosses. In this way, the operations of fixing the photovoltaic panels on the devices are facilitated, in particular when the photovoltaic panels are stuck on the support devices, the cords favoring the correct positioning and / or the maintenance of the adhesive on the device during the time taking the glue.
  • said wings and said longitudinal bosses cut two by two a gutter.
  • said upper flange and the upper end boss form a transverse channel opening on the two channels provided by said fixing wings and said longitudinal bosses.
  • the device comprises at least one covering piece intended to cover two adjacent wings of two devices placed one beside the other.
  • a covering piece thus has a dual function:
  • the present invention also relates to an assembly characterized in that it comprises
  • a support device for a photovoltaic panel comprising
  • said support means for supporting a photovoltaic panel extending in elevation with respect to said base plane, and comprising at least two transverse bosses, one of which said lower end boss and the other said upper end boss, and at least two longitudinal bosses extending in the vicinity of said wings, said longitudinal and transverse bosses defining a support plane on which a photovoltaic panel can be fixed, and - a fixed photovoltaic panel on the longitudinal and transverse bosses, so that a volume of air is provided between said base plane and said photovoltaic panel, said support means having air inlet / outlet means allowing air to flow into said volume of air.
  • the invention thus proposes a prefabricated assembly, also called module or photovoltaic roof element, comprising a support device equipped with a photovoltaic panel.
  • the support device with its longitudinal and transverse bosses allows the assembly of a photovoltaic panel, without the latter being equipped with a support frame, the panel may simply consist of a plate, for example a glass plate, on which is assembled a photovoltaic cell film.
  • the photovoltaic panel attached to the longitudinal and transverse bosses creates a hollow box with a large inertia module that has good resistance to bending and twisting.
  • the photovoltaic panel comprises a film of photovoltaic cells assembled to at least one plate, the photovoltaic panel resting by its plate on the longitudinal bosses and transverse bosses, said photovoltaic panel being devoid of support frame for its assembly on the support device.
  • the photovoltaic panel comprises a film of photovoltaic cells between two plates, for example glass, or a film of photovoltaic cells assembled to a single plate.
  • said set comprises a support device as described above.
  • the present invention also relates to a roof characterized in that it comprises at least one assembly as defined above, said assembly being disposed between two rafters and fixed by the two wings of attachment of its support device to said rafters.
  • the roof comprises at least two sets placed in row next to each other and at least one covering piece intended to cover the two adjacent wings of the support devices of the two assemblies mounted on the same chevron.
  • the roof comprises at least two sets placed in column between the same two rafters, a first set being placed above a second set, the lower end transverse boss of the support device of the first assembly covering the flange upper support device of the second set.
  • FIG. 1 is a perspective view of a support device of a photovoltaic panel according to the invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of an assembly formed by the assembly of a support device according to the invention and a photovoltaic panel;
  • FIG. 3 is a sectional view of two adjacent support devices and a cover piece;
  • - Figure 4 is a sectional view of an assembly of support devices according to the invention on a chevron framing;
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of two adjacent support devices of the same column.
  • the principle of the invention lies in the fact of proposing a support device for photo voltaic panels comprising support means of at least one photovoltaic panel designed such that the photovoltaic panel delimits with a base plane of the support device a box inside which the air can circulate.
  • FIG. 1 illustrates a support device according to the invention.
  • a support device according to the invention comprises:
  • the support means extending in elevation with respect to the base plane 1, the photovoltaic panel 2 once mounted on the support is distant from the base plane 1 so that the assembly formed by the support device and the photovoltaic panel is a kind of hollow box delimiting a volume of air V between the base plane and the photovoltaic panel.
  • the support means are made to provide an air inlet / outlet for air circulation in the volume V.
  • the support means comprise:
  • the means allowing the entry of air into the volume V and / or the air outlet from it are constituted by: - a reduction 110 of the section of the longitudinal bosses 11, the bosses 1 1 extending to the upper end transverse boss 12 and being connected thereto via the reductions of sections 110;
  • the intermediate transverse boss 14 has a recess 140 defining an air passage within the volume V, allowing air to circulate between the air passages 110 to the air passages 111, or vice versa.
  • each of the bosses 11, 12, 13, 14 are part of the same plane (with the exception of cords explained below) constituting the support plane for the photovoltaic panel 2
  • the device has at its upper end a rim 15 (here distinct from the upper end transverse boss 12) and, in parallel, the lower end transverse boss carries a covering wing 131 intended to overlap the upper rim.
  • the lower end transverse boss 13 and the upper rim 15 are defined so that that the lower end transverse boss is adapted to fit on the upper flange of another support device.
  • each of the bosses 11, 12, 13 carries a bead respectively 112, 120, 130, extending longitudinally on the corresponding boss.
  • the assembly of the photovoltaic panel 2 on the support device is carried out by gluing, an adhesive deposit 21 being made on the upper part of the bosses, the cords 112 (and, according to the same principle, the cords 120 and 130 respectively bosses 12 and 13) forming a stop for the glue 21.
  • the cords 112, 120 and 130 have a thickness substantially corresponding to the thickness of the glue 21 attached to the bosses.
  • the support device is designed to present laterally gutters 102 each extending between a longitudinal boss and the corresponding fastening wing. It is noted that the bottom of the gutters 102 extends at a deeper level than the base plane 1, avoiding or limiting the risk of water flow at the level of the base plane.
  • the support device is designed so as to present between the upper end transverse boss 12 and the upper rim 15 a transverse gutter 106, said transverse gutter extending from a gutter lateral 102 to the other, and its bottom is disposed substantially at the same level as the funds of said lateral gutters.
  • this cover piece 5 comprises a flat upper part 51 from which extend two wings 52 spaced apart from each other so that the part can come to cap two fixing wings 10 mounted on the same chevron 3.
  • This piece 5 has a length corresponding to that of the support devices on which it is attached and fixed.
  • the support device according to the invention as described above consists of a one-piece component grouping all the constituent parts (base plane, boss, fixing wing, ...) constituting the device.
  • the one-piece component constituting the support device is made of a composite material, preferably consisting of a mixture of glass fibers and polyester resin.
  • the device thus produced is dyed in the mass to the color of the solar panel, and treated so as to provide an effective resistance vis-à-vis ultraviolet.
  • a support device has a width of 700 mm and a length of 1300 mm.
  • a support device according to the invention can be placed on the rafters of a wood or metal frame.
  • the chevron should then be vertical and may have conventional dimensions (a section of 50 mm x 75 mm). Of course, the center distance of the chevron must imperatively correspond to the width of the support device according to the invention.
  • the support device installation according to the invention is carried out as follows.
  • the installation begins with the fixing of a device at the bottom of the roof, and at the lateral end thereof.
  • the fixing flanges are fixed on the rafters 3, using screws 4 ( Figure 4), for example screws 40 mm in length, countersunk and galvanized steel. Screwing is performed at the holes 101 provided for this purpose on each of the fixing wings 10 (these holes being for example five in number by fixing wings).
  • the installer then chooses how to install the following panels: either he proceeds in a row or he proceeds by column (there is no particular order to respect).
  • the positioning of the devices with respect to each other is done in such a way that the covering wing 131 carried by the lower end transverse boss 130 of a first device comes into position. covering the upper flange 15 of a second device placed below the first device.
  • the laying in column is carried out so that the lower end transverse boss 13 of a first device overlaps the upper rim 15 of a second device placed below the first device, the outer vertical wall 132 of said lower end transverse boss being disposed in the transverse channel 106 of the second device, and the side walls 151 of the upper flange 15 being interlocked between the side walls 133 of the transverse end boss lower.
  • the cover wing 131 partially covers the transverse channel of the second device.
  • the cover pieces 5 are installed so as to cap two adjacent fixing wings. Fixing by screwing these cover parts requires the use of rubber washers (to ensure the tightness of screwing) on each of which we add a metal washer stainless steel.

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Abstract

L' invention a pour objet un dispositif support d' au moins un panneau photovoltaïque (2) sur une toiture, caractérisé en ce qu' il comprend: -un plan de base (1) s' étendant entre deux ailes de fixation (10); -des moyens supports (11), (12), (13), (14) dudit ou desdits panneaux photovoltaïques (2) s' étendant en élévation par rapport audit plan de base (1) de façon à ménager un volume d' air (V) entre ledit plan de base (1) et ledit ou lesdits panneaux photovoltaïques (2), lesdits moyens supports (11), (12), (13), (14) présentant des moyens d' entrée/sortie d' air (110), (111) permettant une circulation d' air dans ledit volume d' air (V).

Description

Dispositif support de panneaux photovoltaïques sur une toiture, comprenant des moyens supports autorisant une circulation d'air entre un plan de base et le panneau photovoltaïque.
Le domaine de l'invention est celui des techniques d'installation de panneaux solaires sur des toitures. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de montage d'un ou de plusieurs panneaux photovoltaïques sur une toiture, que ce soit de façon intégrée à la toiture ou de façon rapportée sur une toiture existante. La présente invention a également pour objet un ensemble comprenant un dispositif support équipé d'un panneau photovoltaïque, et une toiture comprenant au moins un tel ensemble.
Dans le domaine de l'invention, l'installation de panneaux photovoltaïques, en particulier de panneaux photovoltaïques, représente une activité croissante. On distingue deux types de montage de panneaux photovoltaïques sur une toiture :
- les panneaux photovoltaïques à poser en superposition sur une toiture ;
- les panneaux photovoltaïques fixés sur une charpente en lieu et place du matériau habituel de toiture, ou en combinaison avec celui-ci.
Lorsque les panneaux sont destinés à être posés en superposition sur une toiture, ceux-ci sont généralement montés dans un cadre par exemple en aluminium, ce dernier étant destiné à être fixé sur la toiture par différents moyens, tels que : - des sabots pour une toiture en tôle ondulée ;
- des goujons pour une fixation sur des bagues métalliques ;
- des clips pour une fixation sur une toiture en zinc ;
- des crochets pour une fixation sur les tuiles d'une toiture ;
Pour les panneaux destinés à être fixés en lieu en place du matériau habituel de toiture, les panneaux sont également montés dans un cadre, ces derniers étant destinés à être montés directement sur la charpente de la toiture par exemple à l'aide de lisses. Dans ce cas, le montage du panneau implique le recours à une quincaillerie relativement importante, tels que des patins de fixation, des lisses, des bavettes, des closoirs, des joints, des parcloses, des bandes de rive, et toute une visserie associée.
Dans l'un ou l'autre cas, on comprend que le montage de panneaux photovoltaïques en toiture implique la mise en oeuvre de nombreuses pièces de fixation, et nécessite le recours à des professionnels spécialisés. En outre, les techniques actuelles associent les panneaux à un cadre métallique, composé de profilés. Or, la réalisation de ces cadres s'avère relativement coûteuse, ceci d'autant plus qu'il est souvent nécessaire de prévoir différents profilés en fonction des dimensions et/ou de la conception des panneaux photovoltaïques. Par ailleurs, l'ensemble formé par le panneau photovoltaïque et le cadre métallique présente un poids conséquent, ce qui tend à nuire à la facilité de manipulation de l'ensemble, en particulier lors des opérations de montage en toiture. Tel que défini précédemment, dans la présente description, l'expression « panneau photovoltaïque » désigne le panneau en lui-même, sans le cadre. Un panneau photovoltaïque comprend classiquement un film de cellules photovoltaïques entre deux plaques supports, par exemple en verre.
Par ailleurs, les techniques actuelles négligent le plus souvent un paramètre important ayant un impact sur le fonctionnement optimisé et pérenne des panneaux photovoltaïques, s'agissant de réchauffement des cellules qui les composent. En effet, réchauffement trop important du panneau entraîne un risque d'endommagement des cellules photovoltaïques et/ou de réduction de leur rendement. Or, par nature, ces panneaux sont exposés à des ensoleillements susceptibles de générer de fortes chaleurs au niveau des toitures sur lesquelles sont montés les panneaux photovoltaïques. L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.
Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une technique de fixation de panneaux photovoltaïques en toiture, qui soit aisée, rapide, et qui assure la pérennité des panneaux photovoltaïques. En ce sens, l'invention a pour objectif de fournir une telle technique qui évite, ou à tout le moins limite, le risque d'endommagement des cellules des panneaux photovoltaïques dû à un échauffement trop important.
L'invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui permette d'envisager une réduction du nombre de pièces de quincaillerie utilisées pour fixer les panneaux sur une toiture.
L'invention a aussi pour objectif de fournir un ensemble de montage d'un panneau photovoltaïque présentant un poids réduit par rapport aux ensembles de l'art antérieur. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel ensemble qui soit peu coûteux à réaliser.
Encore un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui permette, sur la base d'un même principe, de rapporter des panneaux sur des toitures existantes ou d'intégrer ceux-ci en lieu et place des matériaux de couverture actuels.
L'invention a encore pour objectif de fournir une telle technique qui soit simple de conception et facile à mettre en oeuvre.
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un dispositif support d'au moins un panneau photovoltaïque sur une toiture, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un plan de base s 'étendant entre deux ailes de fixation ;
- des moyens supports dudit ou desdits panneaux photovoltaïques s 'étendant en élévation par rapport audit plan de base de façon à ménager un volume d'air entre ledit plan de base et ledit ou lesdits panneaux photovoltaïques, lesdits moyens supports présentant des moyens d'entrée/sortie d'air permettant une circulation d'air dans ledit volume d'air.
Ainsi, l'invention propose une approche nouvelle du montage des panneaux photovoltaïques en toiture, se distinguant notablement des ensembles proposés par l'art antérieur selon lequel les panneaux sont intégrés à un cadre métallique. De cette façon, et comme cela va apparaître plus clairement par la suite, l'assemblage des panneaux photovoltaïques sur leur support peut être réalisé simplement et aisément, ceci en limitant notablement les coûts de fabrication en comparaison des coûts de fabrication des cadres constitués de profilés métalliques.
De plus, l'invention permet de préserver les cellules composant le panneau photovoltaïque vis-à-vis des échauffements trop importants, ceci en permettant une circulation d'air entre le panneau et son support, assurant ainsi une ventilation du panneau. Par ailleurs, un dispositif support selon l'invention peut aisément être adapté pour une fixation en superposition sur une toiture ou une fixation en lieu et place des matériaux de couverture, ceci en modifiant la conception des ailes de fixation.
On note que le terme « toiture » englobe tant les toitures de maison d'habitation ou de bâtiments que celles dites «toiture-terrasse ».
Avantageusement, le dispositif support est constitué d'une pièce monobloc réalisée en un matériau composite et regroupant au moins ledit plan de base, lesdites ailes et lesdits moyens supports, cette pièce monobloc étant préférentiellement réalisée en un mélange de fibres de verre et de résine polyester.
De cette façon, le dispositif support peut être fabriqué en série, par exemple par moulage, ce qui ne nécessite aucune opération d'assemblage du dispositif support en tant que tel. Les coûts de fabrication peuvent ainsi être réduits comparés aux techniques antérieures nécessitant la réalisation et l'assemblage de profilés pour constituer un cadre. Selon une solution avantageuse, lesdits moyens supports comprennent :
- au moins deux bossages longitudinaux s' étendant au voisinage desdites ailes ;
- au moins deux bossages transversaux, dont l'un dit bossage d'extrémité inférieure et l'autre dit bossage d'extrémité supérieure.
De cette façon, les bossages longitudinaux et/ou les bossages transversaux définissent un plan d'appui sur lequel le panneau photovoltaïque peut être fixé, par exemple par simple collage.
Selon une caractéristique avantageuse, lesdits bossages longitudinaux s'étendent jusqu'au bossage transversal d'extrémité supérieure, au moins l'un desdits bossages longitudinaux présentant une réduction de section au voisinage dudit bossage transversal d'extrémité supérieure pour ménager un passage d'air.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse, au moins l'un desdits bossages longitudinaux est écarté dudit bossage transversal d'extrémité inférieure.
Ainsi, une circulation d'air est favorisée entre le volume s 'étendant entre le panneau photovoltaïque et le plan de base d'une part, et l'extérieur de ce volume d'autre part, ceci par l'un et/ou l'autre des passages ménagés en partie supérieure ou inférieure du support. Bien sûr, la présence de deux passages distincts pour l'air favorise la circulation d'air à l'intérieur du volume entre le panneau photovoltaïque et le panneau de base, l'air extérieur à ce volume pouvant circuler d'un passage à l'autre. Le positionnement écarté d'au moins un bossage longitudinal par rapport au bossage transversal d'extrémité inférieure permet de former un passage d'air en partie inférieure tout en conservant un maximum de portée pour l'assemblage du panneau photovoltaïque sur ledit bossage transversal. Par ailleurs, le passage d'air formé par un tel positionnement écarté permet l'écoulement d'eau éventuellement présente au niveau du plan de base, en particulier de l'eau de condensation. Préférentiellement, lesdits moyens supports comprennent au moins un bossage transversal intermédiaire entre lesdits bossages transversaux d'extrémité inférieure et d'extrémité supérieure.
Ainsi, le panneau photovoltaïque (dont la longueur dépasse généralement 1 mètre) est supporté rigidement et efficacement sur toute sa longueur, évitant aux panneaux de courber sous l'effet de son poids et/ou de la chaleur.
Dans ce cas, ledit bossage transversal intermédiaire présente avantageusement au moins un évidement formant un passage d'air.
Le bossage transversal intermédiaire ainsi constitué ne forme pas obstacle à la circulation d'air entre les deux parties du volume qu'il sépare, ces deux parties s' étendant entre le panneau photovoltaïque et le plan de base.
Au contraire, il permet, voire favorise, la circulation d'air entre les passages ménagés au voisinage du bossage transversal d'extrémité supérieure et du bossage transversal d'extrémité inférieure.
Selon une solution avantageuse, ledit bossage transversal d'extrémité inférieure présente une aile de recouvrement destinée à venir en recouvrement d'un rebord supérieur d'un autre dispositif support.
Cette caractéristique s'avère particulièrement avantageuse dans une application du dispositif selon l'invention dans laquelle l'ensemble formé par le dispositif et le panneau sont intégrés dans la toiture en lieu et place des matériaux de couverture habituels. En effet, le recouvrement partiel des dispositifs entre eux assure le ruissellement d'eau d'un dispositif à un autre (disposés l'un au-dessus de l'autre), ceci de façon étanche.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif support comprend un rebord supérieur, disposé transversalement au dessus du bossage transversal supérieur, ledit bossage transversal d'extrémité inférieure étant apte à venir en recouvrement du rebord supérieur d'un autre dispositif support. Selon une solution avantageuse, lesdits bossages portent au moins un cordon s 'étendant sur la longueur desdits bossages. De cette façon, les opérations de fixation des panneaux photovoltaïques sur les dispositifs sont facilitées, en particulier lorsque les panneaux photovoltaïques sont collés sur les dispositifs supports, les cordons favorisant le positionnement correct et/ou le maintien de la colle sur le dispositif pendant le temps de prise de la colle. Avantageusement, lesdites ailes et lesdits bossages longitudinaux ménagent deux à deux une gouttière.
Le ruissellement des eaux de pluie est ainsi guidé jusqu'à une gouttière classique installée en bordure inférieure des toitures.
Avantageusement, ledit rebord supérieur et le bossage d'extrémité supérieure ménagent une gouttière transversale débouchant sur les deux gouttières ménagées par lesdites ailes de fixation et lesdits bossages longitudinaux.
Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif comprend au moins une pièce de recouvrement destinée à coiffer deux ailes voisines de deux dispositifs placés l'un à côté de l'autre. Une telle pièce de recouvrement exerce ainsi une double fonction :
- celle d'assurer le blocage entre et sur la toiture de deux dispositifs supports adjacents ; - celle d'assurer l'étanchéité entre deux dispositifs supports adjacents.
De plus, ces pièces tendent à améliorer l'aspect esthétique de l'ensemble des dispositifs supports une fois ceux-ci installés sur une toiture. La présente invention a également pour objet un ensemble caractérisé en ce qu'il comprend
- un dispositif support d'un panneau photovoltaïque comportant
- un plan de base s' étendant entre deux ailes de fixation ;
- des moyens supports d'un panneau photovoltaïque s' étendant en élévation par rapport audit plan de base, et comprenant au moins deux bossages transversaux, dont l'un dit bossage d'extrémité inférieure et l'autre dit bossage d'extrémité supérieure, et au moins deux bossages longitudinaux s 'étendant au voisinage desdites ailes, lesdits bossages longitudinaux et transversaux définissant un plan d'appui sur lequel un panneau photovoltaïque peut être fixé, et - un panneau photovoltaïque fixé sur les bossages longitudinaux et transversaux, de sorte qu'un volume d'air est ménagé entre ledit plan de base et ledit panneau photovoltaïque, lesdits moyens supports présentant des moyens d'entrée/sortie d'air permettant une circulation d'air dans ledit volume d'air.
L'invention propose ainsi un ensemble préfabriqué, appelé également module ou élément de toiture photovoltaïque, comprenant un dispositif support équipé d'un panneau photovoltaïque. Le dispositif support avec ses bossages longitudinaux et transversaux permet l'assemblage d'un panneau photovoltaïque, sans que ce dernier soit équipé d'un cadre support, le panneau pouvant être simplement constitué d'une plaque, par exemple une plaque de verre, sur laquelle est assemblé un film de cellules photovoltaïque. Le panneau photovoltaïque fixé sur les bossages longitudinaux et transversaux crée un caisson creux ayant un module d'inertie important qui présente une bonne résistance à la flexion et à la torsion. Selon un mode de réalisation, le panneau photovoltaïque comprend un film de cellules photovoltaïques assemblé à au moins une plaque, le panneau photovoltaïque reposant par sa plaque sur les bossages longitudinaux et bossages transversaux, ledit panneau photovoltaïque étant dépourvu de cadre support pour son assemblage sur le dispositif support. Selon un mode de réalisation, le panneau photovoltaïque comprend un film de cellules photovoltaïques entre deux plaques, par exemple en verre, ou un film de cellules photovoltaïques assemblé à une seule plaque.
Avantageusement, ledit ensemble comprend un dispositif support tel que décrit précédemment. La présente invention a également pour objet une toiture caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un ensemble tel que défini précédemment, ledit ensemble étant disposé entre deux chevrons et fixé par les deux ailes de fixation de son dispositif support auxdits chevrons.
Selon une particularité, la toiture comprend au moins deux ensembles placés en rangée l'un à côté de l'autre et au moins une pièce de recouvrement destinée à coiffer les deux ailes voisines des dispositifs supports des deux ensembles montées sur le même chevron.
Selon une autre particularité, la toiture comprend au moins deux ensembles placés en colonne entre les deux mêmes chevrons, un premier ensemble étant placé au dessus d'un deuxième ensemble, le bossage transversal d'extrémité inférieure du dispositif support du premier ensemble recouvrant le rebord supérieur du dispositif support du deuxième ensemble.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif support d'un panneau photovoltaïque selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un ensemble formé par l'assemblage d'un dispositif support selon l'invention et d'un panneau photovoltaïque ;
- la figure 3 est une vue en coupe de deux dispositifs supports adjacents et d'une pièce de recouvrement ; - la figure 4 est une vue en coupe d'un assemblage de dispositifs supports selon l'invention sur un chevron de charpente ; et,
- La figure 5 est une vue en coupe longitudinale de deux dispositifs supports adjacents d'une même colonne.
Tel qu'indiqué précédemment, le principe de l'invention réside dans le fait de proposer un dispositif support de panneaux photo voltaïques comprenant des moyens supports d'au moins un panneau photovoltaïque conçu de telle sorte que le panneau photovoltaïque délimite avec un plan de base du dispositif support un caisson à l'intérieur duquel l'air peut circuler.
La figure 1 illustre un dispositif support selon l'invention. Tel que cela apparaît sur cette figure, un dispositif support selon l'invention comprend :
- un plan de base 1 ;
- deux ailes de fixation 10 entre lesquelles s'étend le plan de base ;
- des moyens supports 11, 12, 13, 14 sur lesquels un ou plusieurs panneaux photovoltaïques sont destinés à être rapportés, ces moyens supports s' étendant en élévation par rapport au plan de base 1.
On note en référence à la figure 2 que, les moyens supports s 'étendant en élévation par rapport au plan de base 1, le panneau photovoltaïque 2 une fois rapporté sur le support est distant du plan de base 1 de telle sorte que l'ensemble formé par le dispositif support et le panneau photovoltaïque constitue une sorte de caisson creux délimitant un volume d'air V entre le plan de base et le panneau photovoltaïque.
De plus, selon le principe de l'invention, les moyens supports sont réalisés de façon à ménager une entrée/sortie d'air permettant une circulation d'air dans le volume V.
Selon le présent mode de réalisation, les moyens supports comprennent :
- deux bossages longitudinaux 11 s'étendant au voisinage des ailes de fixation 10 ; - un bossage transversal d'extrémité supérieure 12 ;
- un bossage transversal d'extrémité inférieure 13 ;
- un bossage transversal intermédiaire 14, s'étendant sensiblement à mi-distance entre le bossage transversal d'extrémité supérieure et le bossage d'extrémité inférieure. Tel que cela apparaît, les moyens permettant l'entrée d'air dans le volume V et/ou la sortie d'air à partir de celui-ci sont constitués par : - une réduction 110 de la section des bossages longitudinaux 11, les bossages 1 1 s'étendant jusqu'au bossage transversal d'extrémité supérieure 12 et étant reliés à celui-ci par l'intermédiaire des réductions de sections 110 ;
- des passages 111 au voisinage du bossage transversal d'extrémité inférieure 13, ces passages étant obtenus du fait de la position écartée des extrémités inférieures des bossages longitudinaux par rapport au bossage transversal d'extrémité inférieure.
La formation de ces passages d'air à la liaison des bossages longitudinaux et des bossages transversaux permet de conserver pour l'assemblage du panneau photovoltaïque un maximum de portée sur les bossages transversaux.
De plus, le bossage transversal intermédiaire 14 présente un évidement 140 délimitant un passage d'air à l'intérieur du volume V, permettant une circulation d'air entre les passages d'air 110 aux passages d'air 111, ou inversement.
Bien entendu, on comprend que les parties supérieures de chacun des bossages 11, 12, 13, 14 s'inscrivent dans un même plan (à l'exception de cordons explicités ci-après) constituant le plan d'appui pour le panneau photovoltaïque 2. On note que chacun des bossages 11, 12, 13, 14 ainsi que le rebord supérieur 15, présentent tous une base de largeur légèrement supérieure à celle de leur extrémité supérieure, ceci favorisant le démoulage du dispositif.
De plus, le dispositif présente à son extrémité supérieure un rebord 15 (ici distinct du bossage transversal d'extrémité supérieure 12) et, parallèlement, le bossage transversal d'extrémité inférieure porte une aile de recouvrement 131 destinée à venir chevaucher le rebord supérieur
15 d'un deuxième dispositif support selon l'invention.
Selon un autre mode de réalisation, le bossage transversal d'extrémité inférieure 13 et le rebord supérieur 15 sont définis de sorte que le bossage transversal d'extrémité inférieure est apte à venir s'emboîter sur le rebord supérieur d'un autre dispositif support.
Par ailleurs, chacun des bossages 11, 12, 13 porte un cordon, respectivement 112, 120, 130, s'étendant longitudinalement sur le bossage correspondant. En référence à la figure 2, l'assemblage du panneau photovoltaïque 2 sur le dispositif support est réalisé par collage, un dépôt de colle 21 étant réalisé sur la partie supérieure des bossages, les cordons 112 (et, selon le même principe, les cordons 120 et 130 respectivement des bossages 12 et 13) formant une butée pour la colle 21. On note que les cordons 112, 120 et 130 présentent une épaisseur correspondant sensiblement à l'épaisseur de la colle 21 rapportée sur les bossages.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif support est conçu de façon à présenter latéralement des gouttières 102 s'étendant chacune entre un bossage longitudinal et l'aile de fixation correspondante. On note que le fond des gouttières 102 s'étend à un niveau plus profond que le plan de base 1, évitant ou limitant le risque d'écoulement d'eau au niveau du plan de base.
Par ailleurs, en référence aux figures 1 et 5, le dispositif support est conçu de façon à présenter entre le bossage transversal d'extrémité supérieure 12 et le rebord supérieur 15 une gouttière transversale 106 supérieure, ladite gouttière transversale s'étendant d'une gouttière latérale 102 à l'autre, et son fond est disposé sensiblement au même niveau que les fonds desdites gouttières latérales.
En référence à la figure 3, une fois le dispositif support selon l'invention, fixé l'un à côté de l'autre sur un même chevron 3, il est prévu de rapporter une pièce de recouvrement 5 assurant la finition et l'étanchéité du montage. Tel que cela apparaît, cette pièce de recouvrement 5 comprend une partie supérieure plane 51 à partir de laquelle s'étendent deux ailes 52 écartées l'une de l'autre de telle sorte que la pièce puisse venir coiffer deux ailes de fixation 10 montées sur un même chevron 3. Cette pièce 5 présente une longueur correspondante à celle des dispositifs supports sur lesquels elle est rapportée et fixée.
Selon une solution préférée, le dispositif support selon l'invention telle que décrite précédemment est constitué d'une pièce monobloc regroupant l'ensemble des parties constitutives (plan de base, bossage, aile de fixation, ...) constituant le dispositif. La pièce monobloc constituant le dispositif support est réalisée en un matériau composite, constitué préférentiellement d'un mélange de fibres de verre et de résine polyester. Le dispositif ainsi réalisé est teinté dans la masse à la couleur du panneau solaire, et traité de façon à lui procurer une résistance efficace vis-à-vis des ultraviolets.
A titre indicatif, un dispositif support selon l'invention présente une largeur de 700 mm et une longueur de 1300 mm.
Un dispositif support selon l'invention peut être posé sur les chevrons d'une charpente bois ou métallique. Le chevronnage doit alors être vertical et pourra présenter des dimensions classiques (soit une section de 50 mm x 75 mm). Bien entendu, l'entraxe du chevronnage doit impérativement correspondre à la largeur du dispositif support selon l'invention.
L'installation de dispositif support selon l'invention est réalisée de la façon suivante.
L'installation débute par la fixation d'un dispositif en bas de la toiture, et à l'extrémité latérale de celle-ci. Une fois le panneau positionné, les ailes de fixation sont fixées sur les chevrons 3, à l'aide de vis 4 (figure 4), par exemple des vis d'une longueur de 40 mm, à tête fraisée et en acier galvanisé. Le vissage est réalisé au niveau des trous 101 prévus à cet effet sur chacune des ailes de fixation 10 (ces trous étant par exemple au nombre de cinq par ailes de fixation).
L'installateur choisit ensuite la manière de poser les panneaux suivants : soit il procède par rangée, soit il procède par colonne (il n'y a pas d'ordre particulier à respecter). S 'agissant de la pose en colonne des panneaux, le positionnement des dispositifs les uns par rapport aux autres est réalisé de telle sorte que l'aile de recouvrement 131 portée par le bossage transversal d'extrémité inférieure 130 d'un premier dispositif vienne en recouvrement du rebord supérieur 15 d'un deuxième dispositif placé en dessous du premier dispositif. Selon un autre mode de réalisation illustré à la figure 5, la pose en colonne est réalisée de sorte que le bossage transversal d'extrémité inférieure 13 d'un premier dispositif vient en recouvrement du rebord supérieur 15 d'un deuxième dispositif placé en dessous du premier dispositif, la paroi verticale extérieure 132 dudit bossage transversal d'extrémité inférieure étant disposée dans la gouttière transversale 106 du deuxième dispositif, et les parois latérales 151 du rebord supérieur 15 venant s'emboîter entre les parois latérales 133 du bossage transversal d'extrémité inférieure. Dans ce mode de réalisation, l'aile de recouvrement 131 vient recouvrir partiellement la gouttière transversale du deuxième dispositif.
Une fois l'ensemble des dispositifs installés (ou au fur et à mesure de leur installation), les pièces de recouvrement 5 sont installées de façon à coiffer deux ailes de fixation adjacentes. La fixation par vissage de ces pièces de recouvrement nécessite le recours des rondelles en caoutchouc (pour assurer l'étanchéité du vissage) sur chacune desquelles on rajoute une rondelle métallique en acier inoxydable.
En référence à la figure, on note que, une fois les dispositifs installés et les pièces de recouvrement mises en place, on obtient une planéité d'ensemble, procurant, pour un observateur, des très bonnes qualités esthétiques à la toiture ainsi réalisée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif support d'au moins un panneau photovoltaïque (2) sur une toiture, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un plan de base (1) s 'étendant entre deux ailes de fixation (10) ; - des moyens supports (11), (12), (13), (14) dudit ou desdits panneaux photovoltaïques (2) s' étendant en élévation par rapport audit plan de base (1) de façon à ménager un volume d'air (V) entre ledit plan de base (1) et ledit ou lesdits panneaux photovoltaïques (2), lesdits moyens supports (11), (12), (13), (14) présentant des moyens d'entrée/sortie d'air (110), (11 1) permettant une circulation d'air dans ledit volume d'air (V), lesdits moyens supports comprenant
- au moins deux bossages transversaux (12), (13), dont l'un dit bossage d'extrémité inférieure (13) et l'autre dit bossage d'extrémité supérieure (12), et - au moins deux bossages longitudinaux (11) s 'étendant au voisinage desdites ailes (10), au moins l'un desdits bossages longitudinaux étant écarté dudit bossage transversal d'extrémité inférieure (13).
2. Dispositif support d'au moins un panneau photovoltaïque selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits bossages longitudinaux
(11) s'étendent jusqu'au bossage transversal d'extrémité supérieure (12), au moins l'un desdits bossages longitudinaux (1 1) présentant une réduction de section (110) au voisinage dudit bossage transversal d'extrémité supérieure (12) pour ménager un passage d'air.
3. Dispositif support d'au moins un panneau photovoltaïque selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une pièce monobloc réalisée en un matériau composite et regroupant au moins ledit plan de base (1), lesdites ailes (10) et lesdits moyens supports (11), (12), (13), (14).
4. Dispositif support d'au moins un panneau photovoltaïque selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est réalisé en un mélange de fibres de verre et de résine polyester.
5. Dispositif support d'au moins un panneau photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens supports comprennent au moins un bossage transversal intermédiaire (14) entre lesdits bossages transversaux (13), (12) d'extrémité inférieure et d'extrémité supérieure.
6. Dispositif support d'au moins un panneau photovoltaïque selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit bossage transversal intermédiaire (14) présente au moins un évidement (140) formant un passage d'air.
7. Dispositif support d'au moins un panneau photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits bossages (11), (12), (13) portent au moins un cordon (112), (120), (130) s 'étendant sur la longueur desdits bossages.
8. Dispositif support d'au moins un panneau photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdites ailes (10) et lesdits bossages longitudinaux (11) ménagent deux à deux une gouttière (102).
9. Dispositif support d'au moins un panneau photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un rebord supérieur (15), ledit bossage transversal d'extrémité inférieure (13) étant apte à venir en recouvrement du rebord supérieur (15) d'un autre dispositif support.
10. Dispositif support d'au moins un panneau photovoltaïque selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que ledit rebord supérieur (15) et le bossage transversal (12) d'extrémité supérieure ménagent une gouttière transversale (106) débouchant sur les deux gouttières (102) ménagées par lesdites ailes de fixation (10) et lesdits bossages longitudinaux (11).
11. Ensemble caractérisé en ce qu'il comprend
- un dispositif support d'un panneau photovoltaïque (2),
- un plan de base (1) s 'étendant entre deux ailes de fixation (10) ;
- des moyens supports (11), (12), (13), (14) d'un panneau photovoltaïque (2) s 'étendant en élévation par rapport audit plan de base (1), et comprenant au moins deux bossages transversaux (12), (13), dont l'un dit bossage d'extrémité inférieure (13) et l'autre dit bossage d'extrémité supérieure (12), et au moins deux bossages longitudinaux (11) s'étendant au voisinage desdites ailes (10), lesdits bossages longitudinaux et transversaux définissant un plan d'appui sur lequel un panneau photovoltaïque peut être fixé, et
- un panneau photovoltaïque (2) fixé sur les bossages longitudinaux et transversaux, de sorte qu'un volume d'air (V) est ménagé entre ledit plan de base (1) et ledit panneau photovoltaïque (2), lesdits moyens supports présentant des moyens d'entrée/sortie d'air (110), (111) permettant une circulation d'air dans ledit volume d'air (V).
12. Ensemble selon la revendication 11, caractérisé en ce que le panneau photovoltaïque (2) comprend un film de cellules photovoltaïques assemblé à au moins une plaque, le panneau photovoltaïque reposant par sa plaque sur les bossages longitudinaux (11) et les bossages transversaux (12), (13).
13. Ensemble selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le panneau photovoltaïque (2) est fixé par collage sur les bossages longitudinaux (11) et les bossages transversaux (12, 13).
14. Ensemble selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'au moins l'un desdits bossages longitudinaux (11) est écarté dudit bossage transversal d'extrémité inférieure (13).
15. Ensemble selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que le dispositif support comprend un rebord supérieur (15), ledit bossage transversal d'extrémité inférieure (13) étant apte à venir en recouvrement du rebord supérieur (15) d'un autre dispositif support. o
16. Ensemble selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif support selon l'une des revendications 2 à 8.
17. Toiture caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un ensemble selon l'une des revendications 11 à 16, ledit ensemble étant disposé entre deux chevrons (3) et fixé par les deux ailes de fixation (10) de son dispositif support auxdits chevrons.
18. Toiture selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux ensembles placés l'un à côté de l'autre et au moins une pièce de recouvrement (5) destinée à coiffer les deux ailes (10) voisines des dispositifs supports des deux ensembles montées sur le même chevron.
19. Toiture selon la revendication 17 ou 18, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux ensembles selon la revendication 15, lesdits deux ensembles étant placés en colonne entre les deux mêmes chevrons, un premier ensemble étant placé au dessus d'un deuxième ensemble, le bossage transversal d'extrémité inférieure du dispositif support du premier ensemble recouvrant sur le rebord supérieur (15) du dispositif support deuxième ensemble.
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