Brevet FR2506370A1 — publié le 19821126

L'invention concerne une tuile de toiture ou de couverture, cette tuile étant notamment, mais non exclusivement, constituée de béton ou d'un matériau cérnm7que et étant munie d'un dispositif de conduction thermique sur sa face inférieure. Une tuile de couverture connue de ce type (décrite dans le modèle d'utilité allemand 75 25 656) comporte sur sa face inférieure, une couche homogène ou présentant un broyage suffisamment fin d'un matériau de bonne conductibilité thermique, de préférence un métal, et qui transmet la chaleur créée par les radiations solaires, avec une faible résistance thermique, à un fluide caloporteur. Le fluide caloporteur est dans ce cas, acheminé dans un canal délimité par un matériau de bonne conductibilité thermique. Ainsi, chaque tuile de couverture comporte une section de canal qui, dans la toiture recouverte, doit entre étroitement reliée à la section de canal de la tuile amont et de la tuile aval, ce qui implique évidemment un processus complexe, Si bien que la pose de telles tuiles de toiture n'est pas une chose aisée. Le brevet allemand 2 i32 758 décrit un autre procédé dans lequel les tubes dans lesquels circule le fluide caloporteur, sont fixés à la structure de toiture indépendamment des tuiles de couverture. Dans ce cas, des éléments métalliques en forme de tuiles servent à couvrir la toiture, ces éléments comportant au moins un gaufrage longitudinal pour recevoir les tubes.Le gaufrage est en forme de U et fait saillie sur la face supérieure de l'élément en forme de tuile en présentant au moins sur la plus grande partie de sa longueur, dans sa zone amont, une courbure correspondant à la courbure du tube qui il reçoit, ce gaufrage comportant également des pièces latérales inclinées l'une vers l'autre et s'appliquant élastiquement sur le tube, ce qui assure une liaison par compression entre ltélé- ment et le tube. Ba hauteur du gaufrage est seulement légèrement supérieure au diamètre du tube, ce qui ne créé pas de problèmes dans ce cas, puisque,même si de tels éléments sont disposés de façon à empiéter l'un sur l'autre ou à se recouvrir, si l'on regarde dans la direction de la pente du toit, il n'y a que des variations négligeables de distance entre les éléments et les tubes du fait que les éléments n'ont pas d'épaisseur. Toutefois, une telle disposition ne peut pas être transférée à des tuiles de couverture constituées de béton ou d'un matériau céramique, car du fait de la plus forte épaisseur de ces tuiles de couverture, et de la variation du recouvrement dépendant de la pente du toit, des différences notables interviennent sur la distance entre , d'une part, les zones recouvertes et les zones recouvrantes des tuiles de couverture et d'autre part, les tubes placés sur la structure de toiture. L' invention concerne une tuile de couverture comportant un corps de tuile et un dispositif de conduction thermique sur la face inférieure, lorsqu'il est en service, de ce corps de tuile, tuile caractérisée en ce que le dispositif de conduction thermique comporte au moins deux contacts thermiquement conducteurs, dans l'ensemble plans se détachant du corps de tuile, et dont la disposition est telle que, lorsque la tuile est en service, ces contacts viennent en prise, pour transmettre la chaleur à ce tube, avec les côtés dtun tube dans lequel circule un fluide caloporteur, et qui est fixé à la structure de la toiture. L'invention concerne également une couverture en tuiles comportant une structure de toiture et une pluralité de tuiles de couverture accrochées à cette structure de toiture, couverture dans laquelle au moins un tube dans lequel circule un fluide caloporteur est fixé à la structure de toiture et dans laquelle au moins une tuile de couverture comporte un dispositif de conduction thermique sur sa face inférieure, le dispositif de conduction thermique comportant deux contacts thermiquement conducteurs, dans l'ensemble plats, se détachant de la face interne de la tuile et venant en prise avec les côtés du tube dans lequel circule le fluide caloporteur pour transfé- rer la chaleur à ce tube. Les contacts peuvent être constitués dans l'en- semble de bandes de feuille métallique plane entre lesquelles le tube est serré. Les tuiles de couverture conforme l'invention, peuvent être posées de la même manière que des tuiles de couverture classiques. Pour rendre la pose encore plus aisée, la zone de coin inférieure de ces bandes de feuille métallique adjacentes à la partie amont de la tuile de couverture, peut être pliée vers l'extérieur si bien qu'une zone d'insertion en forme d'entonnoir se trouve créée assurant un glissement aisé des bandes de feuille métallique sur le tube dans lequel circule le fluide caloporteur et un écartement uniforme de ces bandes lors de la pose des tuiles. Le dispositif de conduction thermique établi conformément à l'invention, n'exige pas de modifications déterminantes des tuiles de couverture classiques, telles que par exemple les tuiles de couverture connues en béton En particulier la surface de la tuile de couverture conforme à l'invention, ne peut pas être distinguée de celle des tuiles classiques correspondantes, si bien que la transmission et l'utilisation de la chaleur en provenance des radiations solaires et de l'atmosphère, sont possibles sans altérer l'effet esthétique. En outre, les tuiles de couverture conformes à I'invention, peuvent entre posées conjointement avec des tuiles de couverture classiques sans dispositif de conduction thermique, par exemple lorsque la transmission de chaleur n'est souhaitée qu'à partir de certaines sections de la toiture, par exemple de la partie de la toiture inclinée recevant plus de chaleur en fonction de la position du soleil. Un exemple préféré de réalisation de l'invention va maintenant être décrit à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins ci-joints, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une tuile de couverture conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de la face inférieure de la tuile de couverture, selon la figure 1, - les figures 3 et 4 montrent en section transversale deux tuiles de couverture selon la figure 1, avec les dispositifs de conduction thermique montés de façon différente. - la figure 5 montre en coupe longitudinale une toiture en tuiles avec des tuiles de couverture selon les figures 1 à 4 et un tube disposé sous cette toiture pour la circulation du fluide caloporteur, - la figure 6 est une vue schématique en perspective d'une toiture partiellement recouverte avec des tuiles de couverture selon les figures 1 à 4, avec la disposition et la connexion des tubes pour la circulation du fluide caloporteur. Comme tuile de couverture de base 10 dans les exemples de réalisation décrits ci-dessous, on utilise une tuile en béton telle que celle décrite dans le brevet allemand NO 1 609 924. Cette tuile, comme on peut mieux le voir sur la figure 1, comporte un galbe central il en direction longitudinale ainsi qu'un joint hydraulique 12 dans la zone de son bord longitudinal gauche, et un joint de recouvrement 13 dans la zone de son bord longitudinal droit, Lors de la pose de telles tuiles de couverture 10, les becs 15 de ces tuiles placés au-dessous de la tuile sur une barre 14, sont accrochés sur les lattes 50 voir figure 5). La zone aval 16 de la tuile munie de barres sur ia face inférieure, recouvre alors la zone amont 17 de la tuile de couverture suivant immédiatement vers l'aval.Les tuiles de couverture contigEes sont reliées l'une à l'autre par le joint hydraulique 12 et le joint de recouvrement 13. Comme on peut mieux le voir sur la figure 2, un dispositif de conduction thermique 20, avec ses bandes de conduction thermique 20a et 20b est placé en dehors des zones du joint hydraulique et du joint de recouvrement 12, 13, ainsi qu'en dehors de la barre d'accrochage 14 et de la zone aval 16 de sorte que la présence de ce dispositif de conduction thermique n'influence pas la pose de ces tuiles de couverture. L'utilisation de tuiles de couverture conformes à l'invention, qui comportent un galbe central, est particulièrement pratique en ce que le tube dans lequel circule le fluide caloporteur peut s'étendre au-dessous de ce galbe central sans gêner la disposition des tuiles de couverture et sans nécessiter d'entailles sur les lattes. Toutefois l'invention n'est pas limitée à cette réalisation spécifique. Elle peut également Strie appliquée à d'autres tuiles de couverture, telles que des tuiles en béton de profils variés, des tuiles en terre cuite, des ardoises en fibro-ciment, des tuiles de couverture en plastique, etc... Comme on peut mieux le voir sur les figures 3 et 4, des contacts ayant la forme de bandes de feuille métallique plane 30a et 30b, se détachent des feuilles thermiquement conductrices respectives 20a, 20b ou bien 20a', 20b' qui constituent le dispositif de conduction thermique, respectivement 20 ou 20'. Ces bandes de feuille métallique servent à transmettre la chaleur sur le tube 40 contenant le fluide caloporteur et sont placées dans la zone du galbe central 11 de la tuile de couverture 10, sur les feuilles thermiquement conductrices, grâce à quoi une liaison simple peut entre effectuée avec le tube. Les bandes de feuille métallique 30a et 30b s1 étendent sur deux côtés de l'axe du dispositif de conduction thermique 20 ou 20', à égale distance de cet axe, et en principe sur la totalité de la longueur du dispositif de conduction thermique, grâce à quoi une transmission uniforme de la chaleur est assurée.Comme on peut le voir sur les figures 1, 2 et 5, seuil le côté 31 des bandes de feuille métallique en face de la zone aval 16 de la tuile 10, est rabattu à partir du bord correspondant 21 de la feuille thermiquement conductrice, empochant ainsi un pliage de la bande de feuille métallique dans cette zone, lorsqu'une tuile de couverture est posée sur la tuile de couverture placée immédiatement plus bas. Les bandes de feuille métallique 30a et 30b peuvent être faites du meme matériau que les feuilles thermiquement conductrices 20a et 20b, ou bien d'un autre matériau possédant une bonne conductibilité thermique. De préférence, les bandes de feuille métallique sont constituées de feuilles de cuivre de 0,4 à 0,6 mm d'épaisseur. La figure 5 montre que le c8té 31 des bandes de feuille métallique 30a et 30b en regard de la zone aval 16 de la tuile de couverture 10, doit être plus haut que les côtés 32 en regard de la zone amont 17 de la tuile pour assurer un contact certain entre les bords longitudinaux 33 des bandes de feuille métallique et le tube 40. En conséquence, chaque feuille métallique 30a, 30b est en forme de trapèze , le plus long des deux côtés parallèles étant adjacent à la zone aval de la tuile de couverture. Sur les figures 3 et 4 on peut voir que les feuilles thermiquement conductrices 20a et 20b ou bien 20a' et 20b', comportent dans la zone du galbe central 11 de la tuile de couverture 10, un galbe de section transversale en quart de cercle, et à partir du bord supérieur duquel une bande de feuille métallique 30a ou 30b se détache vers le bas. La feuille thermiquement conductrice et la bande de feuille métallique qui la longe sont faites d'une seule pièce, et peuvent être fabriquées de façon simple par pliage de pièces de feuille métallique. Puisque les feuilles thermiquement conductrices sont au contact de la tuile de couverture même dans le galbe central, une bonne liaison thermiquement conductrice est assurée entre ces deux parties. Comme mentionné précédemment, les bandes de feuille métallique 30a et 3Ob prévues conformément à l'invention, servent à transmettre la chaleur à partir des feuilles thermi quement conductrices correspondantes 20a, 20b ou bien 20a' 20b', , sur un tube 40 contenant le fluide caloporteur. Dans la pratique, de tels tubes ont un diamètre de 6 à 12 mm. Les bandes de feuille métallique sont glissées sur le tube 40 comme des pince s. La disposition doit être telle que les bandes de feuille métallique soient en ferme contact avec la paroi du tube pour assurer un bon transfert de chaleur. A cet effet, les deux bandes de feuille métallique 30a et 30b doivent s'étendre dans une large mesure parallèlement avec seulement un léger écartement tel que le montrent les figures 3 et 4, pour le faible diamètre du tube.La distance entre les deux bandes de feuille métallique dans la zone de contact avec les feuilles thermiquement conductrices, ne doit pas être supérieure à 5 mm, et de préférence, inférieure à cette cote de façon qu'un bon contact avec la paroi du tube soit assuré même avec des tubes du plus petit diamètre normalement disponible. Les bandes de feuille métallique peuvent être glissées sans aucun problème sur des tubes comportant un diamètre extérieur plus important, du fait que les bandes peuvent être facilement pliées dans la zone où elles rejoignent la feuille thermiquement conductrice correspondante, ainsi que cela est indiqué par la ligne en tirets. En variante, selon une modification de la disposition représentée sur les figures 3 et 4, les deux bandes de feuilles métalliques 30a, 30b peuvent hêtre en contact l'une de l'autre dans la zone où elles rejoignent les feuilles thermiquement conductrices 20a et 20b ou bien 20a' et 20b', leurs parties inférieures s'écartant l'une de l'autre. Dans tous les cas, les zones inférieures des bandes de feuille métallique 30a et 30b doivent être conformées de façon qu'elles puissent s' écarter élastiquement. Comme on peut le voir sur les figures i et 2, il est également envisagé, pour faciliter le glissement des bandes de feuille métallique 30a et 30b sur le tube 40, de plier vers l'extérieur la zone de coin inférieure 34 de chaque bande, adjacente à la zone amont 17 de la tuile de couverture 10. On créé de cette façon une sorte de facilité de montage qui permet une insertion facile du tube entre les deux bandes de feuille métallique lors de la pose des tuiles de couverture. En ce qui concerne la fixation des feuilles thermiquement conductrices sur la face inférieure des tuiles de couverture en accord avec l'invention, les feuilles peuvent être ancrées de façon simple directement dans la tuile;par exemple pendant la fabrication de tuiles en béton si dans la réalisation spécifique représentée sur les figures 1 à 3, les bords externes 21, 23, 27 des feuilles thermiquement conductrices 20a, 20b sont enrobés dans le béton. A cet effet, des évidements sont ménagés dans le moule ou le coffrage utilisé pour la fabrication des tuiles en béton, au-dessous des bords externes des feuilles thermiquement conductrices.Après avoir mis en place les feuilles thermiquement conductrices dans un moule ainsi modifié, le béton frais versé dans le moule et compacté, se déverse également dans les évidements au-dessous des bords des feuilles thermiquement conductrices, si bien que ces bords sont bordés par une bande de béton 18 ou enrobés dans cette bande. Après le durcissement et la prise du béton, les feuilles thermiquement conductrices sont fermement fixées de façon permanente sur la face inférieure de la tuile de couverture 10. On peut voir sur les figures 1 et 2 que le bord longitudinal des feuilles thermiquement conductrices 20a et 20b éloigné des bandes de feuille métallique 30a et 30b, comporte des saillies trapézoidales successives 22 et des encoches correspondantes 24. En outre, il est envisagé de fixer les feuilles thermiquement conductrices 20a et 20b à la tuile de couverture 10, non seulement le long de leurs bords externes 21, 23 et 27, mais également dans la zone de la face de la feuille. A cet effet, un certain nombre d'ouvertures rondes 25 est ménagé dans les feuilles thermiquement conductrices, les bords 26 de ces ouvertures étant également bordés de bandes de béton 19 au moyen d'évidements correspondants dans le moule, assurant ainsi une fixation totale et,en ce qui concerne le transfert de chaleur, une fixation favorable des feuilles thermiquement conductrices sur la face inférieure de la tuile de couverture. La figure 4 montre une autre possibilité de fixation des bandes thermiquement conductrices 20a' et 20b' sur la tuile de couverture 10. Dans ce cas, des sections d'ancrage 28, partiellement estampées et repliées vers le haut, sont ménagées dans les feuilles thermiquement conductrices, ces sections étant recouvertes par le béton de remplissage après que les feuilles aient été placées dans un moule normal, et étant enrobées de façon définitive dans ce béton, après la prise de celui ci. Les deux possibilités exposées à titre d'exemple pour la fixation des feuilles thermiquement conductrices à la tuile de couverture, n1 exigent pas de modifications ou seulement une modification insignifiante des moules de fabrication des tuiles de couverture en béton, si bien que les tuiles de couverture prévues conformément à l'invention avec un dispositif de conduction thermique, peuvent être fabriquées sur des installations de fabrication de tuiles classiques. La figure 5 montre en coupe verticale la fixation des tuiles de couverture 10 sur une structure de toiture. A cet effet, des lattes 50 sont fixées par l'intermédiaire de contrelattes 51 sur des chevrons 52. Les tubes 40 pour le fluide caloporteur qui s'étendent dans la direction de la pente de la toiture, sont fixés à intervalles sur les lattes par des colliers. Les tuiles de couverture sont accrochées sur les lattes 50 de la façon habituelle avec leur bec 15 placé sur les barres d'accrochage 14. La face inférieure de la zone aval 16 de la tuile de couverture repose sur la face supérieure de la zone amont 17 de la tuile située immédiatement plus bas et assure à cet emplacement, une étanchéité contre la pénétration de l'eau, de la neige et de la poussière. Les bandes de feuille métallique trapézoldales 30a et 30b ou bien 30a' et 30b", font saillie vers le bas à partir des feuilles thermiquement conductrices 20a et 20b ou bien 20a' et 20b', placées sur la face interne de la tuile de couverture 10 et viennent en contact avec le tube 40 sur les deux c8tés, un peu au-dessus de leurs bords longitudinaux 33. La figure 6 est une vue schématique de la disposition des tubes 40 sur la structure de toiture d'une couverture en tuiles. Dans ce cas, huit tubes 40 à la fois sont disposés parallèlement les uns aux autres en direction de la pente du toit, constituant une grille de tubes 41,et sont reliés par des tubes transversaux correspondant 42 s'étendant parallèlement au larmier ou au fartage. Les tubes transversaux 42 sont pour leur part reliés auxtuboed'alimentation 43 sur le larmier et ait tubes de retour 44 pour le fluide caloporteur sur le faîtage. La lar geur et la longueur des grilles individuelles de tubes 41 sont variables, et peuvent être choisies en fonction des exigences énergétiques et des conditions locales.Dans la zone supérieure gauche de la représentation selon la figure 6, le recouvrement avec des tuiles 10 conformes à l'invention, est indiqué. Comme cela a été expliqué en se référant à la figure 5, la toiture peut entre recouverte avec les tuiles de couverture conformes à l'in- vention, de la manière usuelle. En supposant que la distance entre les tubes adjacents 40 est ajustée à la distance entre les bandes de feuille métallique 30a, 30b de tuiles de couverture adjacentes 10, le-tube 40 concerné est serré entre les bandes de feuille métallique lors de la pose des tuiles de couverture, grâce à quoi le transfert de chaleur sur le tube contenant le fluide caloporteur, est assuré. Un avantage des tuiles de couverture décrites ci-dessus est qu'elles assurent un bon transfert de chaleur sur le fluide caloporteur sans affecter sensiblement la facilité de pose et ce sont des tuiles dont la surface ne peut pas se distinguer ae celle des tuiles de couverture classiques. Un autre avantage est que les tubes dans lesquels circule le fluide caloporteur, sont indépendants des tuiles de couverture. Dans ce cas, les tubes fixés à la structure de la toiture et s'étendant en direction de la pente de cette toiture, sont disposés parallèlement les uns as autres, de fa çon telle que lorsqu'on recouvre la toiture avec des tuiles de couverture conformes à l'invention, les bandes de feuille métallique se détachant des dispositifs de conduction thermique, peuvent être glissées sur les tubes. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Tuile de couverture comportant un corps de tuile et un dispositif de conduction thermique sur la face in férieure, loraqu'il est en service, de ce corps de tuile, tuile caractérisée en ce que le dispositif de conduction thermique comporte au moins deux contacts thermiquement conducteurs, dans l'ensemble plaro se détachant du corps de tuile, et dont la disposition est telle que, lorsque la tuile est en service, ces contacts viennent en prise, pour transmettre la chaleur à ce tube, avec les côtés d'un tube dans lequel circule un fluide caloporteur, et qui est fixé à la structure de la toiture. 2.- Tuile de couverture, notamment en béton ou en matériau céramique, selon la revendication 1, caractérisée en ce que les contacts thermiquement conducteurs comportent dans l'ensemble des bandes de feuille de métal planes se faisant face et faisant saillie vers le bas à partir du corps de tuile, prévues pour venir en contact, afin de transmettre la chaleur, avec les côtés du tube dans lequel circule le fuide caloportour. 3.- Tuile de couverture selon la revendication 2, caractérisée en ce que les contacts s'étendent sur les deux côtés d'un axe du dispositif thermiquement conducteur et à une égale distance de cet ase. 4.- Tuile de couverture selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les contacts s'étendent fondamentalement sur la totalité de la longueur du dispositif de conduction thermique. 5.- Tuile de couverture selon la revendication 4, caractérisée en ce que les extrémités des contacts en regard de la zone aval de la tuile de couverture sont rabattues à partir du bord correspondant du dispositif de conduction thermique. 6.- Tuile de couverture selon la revendication 5, caractérisée en ce que les contacts sont en forme de trapèze et que le plus long des deux côtés parallèles est adjacent à la zone aval de la tuile de couverture. 7.- Tuile de couverture selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que au moins les parties inférieures des contacts peuvent être écartées élastiquement dans le but de les glisser sur le tube contenant le fluide caloporteur. 8.- Tuile de couverture selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'une zone de coin inférieure de chaque contact adjacente à la zone amont de la tuile de couverture est pliée vers l'extérieur. 9.- Tuile de couverture selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le dispositif de conduction thermique est constitué de feuilles thermiquement conductrices à partir desquelles les contacts font saillie selon un angle. 10.- Tuile de couverture selon la revendication 9 caractérisée en ce que les feuilles thermiquement conductrices comportent le long d'un côté longitudinal un galbe, des sectior transversale en quart de cercle, à partir d'un bord duquel font saillie les contacts. 11.- Tuile de couverture selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que pour fixer les feuilles thermiquement conductrices sur la face inférieure de la tuile de couverture, les bords de ces feuilles thermiquement conductrices sont enrobés dans le matériau de la tuile de couverture. 12.- Tuile de couverture selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que pour fixer les feuilles thermiquement conductrices sur la face inférieure de la tuile de couverture, elles sont partiellement estampées et des sections d'ancrage repliées vers le haut sont enrobées dans le matériau de la tuile de couverture. 13.- Couverture en tuiles comportant une structure de toiture et une pluralité de tuiles de couverture accrochées à la structure de toiture, couverture caractérisée en ce qu'au moins un tube dans lequel circule un fluide caloporteur est fixé à la structure de toiture tandis qu'au moins une tuile de couverture comporte un dispositif de conduction thermique sur sa face inférieure, ce dispositif de conduction thermique comportant deux contacts thermiquement conducteurs, dans l'en- semble plans se détachant de la face inférieure de la tuile et venant en prise, pour transférer la chaleur à ce tube, avec les côtés du tube dans lequel circule le fluide caloporteur. 14.- Couverture en tuiles selon la revendication 13, caractérisée en ce que le tube dans lequel circule le fluide caloporteur est dirigé dans l'ensemble vers le haut de la toiture.