Brevet FR2558577A1 — publié le 19850726

L'invention concerne un mode particulier de fixation et d'assemblage de plusieurs capteurs intégrés en toiture. Les capteurs solaires l-e plus souvent utilises jusqu'à ce jour sont prevus pour être placés à 1 'extérieur, et sont donc exposes aux intempéries, soit au sol, soit sur terrasse. Ces capteurs sont obligatoirement munis d'une protection arrière conteuse. De plus, il est difficile de dissimuler, même en terrasse, la surface importante de capteurs nécessaires à de nombreuses installations de chauffage.C'est pourquoi de nombreux architectes ou bureaux d'études proposent d'insérer les capteurs solaires dans la. structure meme. des bAtimentsS soit en toiture, soit en terrasse, soit en d'autres endroits dans la peau exterieure du bâtiment, par exemple dans les façades inclinées spécialement conçues pour application solaire. Quand les capteurs sont du type intégrés efl toiture, ils doivent donc assurer la fonction d'étanchéité et par conséquent repondre aux critères de qualité, de sécurité, de durabilité exigées par les normes en vigueur dans le bâtiment, en plus des exigences requises pour un composant de système de chauffage. Certaines installations réalisées à ce jour, utilisent des profilés de vitrage sur lesquels on cherche à adapter un système de fixation de l'absorbeur. Le plus souvent ces adaptations entrainent des ponts thermiques très defavorables aux performances des capteurs et ne permettent pas d'intégrer, de façon simple, l'isolation de la face arrière des capteurs. Dans d'autres réalisations, la mise en place des capteurs intégrés dans le bâtiment se fait à la demande et conduit à des prix d'installation qui penalisent fortement l'utilisation des capteurs solaires pour le chauffage des bâtiments ou la fourniture d'eau chaude sanitaire. Le mode particulier de fixation et d'assemblage de plusieurs capteurs solaires, conformément à l'invention, résoud avantageusement ces problèmes d'étanchéité en même temps qu'il facilite les raccordements de fluide entre capteurs ainsi que les opérations de pose-dépose et d'entretien. Selon l'invention, les éléments constitutifs du capteur, c'est-à-dire essentiellement le vitrage, l'absorbeur et l'isolant sont montes sur deux profiles longitudinaux conformés en consequence dont la longueur est supérieure à la longueur du vitrage, ainsi que sur deux profiles transversaux susceptibles d'être positionnes par coulissage sur les profilés longitudinaux, de telle sorte que lors de la mise bout à bout de deux capteurs, leurs profilés longitudinaux se mettent en butée et ménagent entre les profiles transversaux un espace creux servant de logement- aux tubes de raccordement de fluide. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, un couvre joint adaptable à la jonction de deux capteurs voisins ferme ce logement et assure l'étanchéité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'une forme de réalisation en référence aux dessins annexés qui représentent - figure 1, une vue en perspective partiellement ecorchee de quatre capteurs solaires montes en toiture. - figure 2, une vue ecorchée et partielle en perspective de deux capteurs voisins avant assemblage. - figure 3, une vue en coupe transversale de deux capteurs accolés. Les capteurs montrés sur les figures comprennent chacun un absorbeur 4 formé de deux plaques métalliques minces entre lesquelles circule le fluide caloporteur, un vitrage transparent 5 disposé au-dessus de l'absorbeur et une couche de matière isolante 3 placée sous l'absorbeur 1 et destinée à limiter les deperditions de chaleur. Ces trois éléments plans sont maintenus espacés les uns des autres par des profiles dans lesquels ils s'embo5tent et qui forment le cadre d'un capteur solaire. La juxtaposition de plusieurs capteurs solaires comme représentés à la figure 1 est assuree de façon avantageuse, grace à la conception nouvelle et au montage original des profilés formant le cadre de chaque capteur. Les profilés longitudinaux désignés dans leur ensemble par la référence 1 bordent la grande longueur du capteur, dans le sens de la pente du toit tandis que les profiles transversaux désignés dans leur ensemble par la référence 2, limitent la largeur du capteur. On voit à la figure 2 la forme d'un profile longitudinal 1 dont un méplat superiéur TO limité par un rebord vertical 11 sert de support au vitrage 5. L'absorbeur 4 est maintenu au-dessous du vitrage, dans une fente d'un joint de caoutchouc cellulaire étanche 12, lui-même insere dans une rainure longitudinale 13 prévue sur le profilé 1, sous le meplat superieur 10. Enfin, la couche de matière isolante 3 constituee d'un matelas de laine de verre, au-dessous de 1 'absorbeur 4, repose sur une plaque de fond 6, formant plaque de propreté, elle-même insérée dansune seconde rainure 14 du profile, renfermant aussi un joint 15. Le profilé transversal 2 visible aux figures 2 et 3, montre une forme genérale identique à celle du profilé longitudinal 1. On y retrouve donc aussi un méplat supérieur 20, une rainure longitudinale 23 et le joint 22 recevant l'absorbeur, et à la partie inférieure la seconde rainure 24 recevant la plaque de fond 6. On a représente à la figure 2 deux extrémités partielles de capteur légèrement écartés l'un de l'autre. On remarque que les profiles longitudinaux 1 débordent les limites de cadre de chaque capteur, limites matérialisées par les profilés transversaux 2 qui peuvent etre positionnés par coulissage sur eux. Cela revient à dire que les profilés longitudinaux sont prévus d'une longueur légèrement supérieure à la longueur du vitrage. Cette particularité trouve son in tiret lors de la juxtaposition de deux capteurs voisins. Dans ce cas les profiles longitudinaux 1 de deux capteurs voisins venant en butee, les profiles transversaux 2 se faisant face ménagent entre eux une chambre fermee 7, servant d'espace réservé aux raccordements hydrauliques comme cela apparait précisément à la figure 3. Ces raccordements hydrauliques de deux capteurs d'une même travée sont assurés par des tubes de cuivre couds 8 qui débouchent par un orifice 9 entre les deux plaques constituant l'absorbeur4. Les capteurs sont fixés à la charpente par leur cadre à l'aide de pattes non représenté.es ou à l'aide d'entretoi-ses long-itudinales forniant -gabaritntre deux capteurs voisins. L'étanchéité transversale entre deux capteurs placés l'un auvdessus de l'autre dans une même travée (fi-g. 3) est réa- lisée par uni couvre-joint 30 en acier inoxydable muni de joints de caoutchouc 31 en néoprène comportant une face adhésive. Le couvre-joint 30 est maintenu en place à cheval sur les deux surfaces vitrées voisines 5 par une jonction vis-écrou 32 avec une gouttière transversale 33 creuse et étanche en appui contre le meplat 20 et qui -hormis son roule de piece de raccordement mécanique-. peut servir à recueillir les éventuelles fuites d'eau par le. joint 31. Enfin, un cadre de propreté 34 rapporté à la partie infé- rieure ferme la chambre 7 sur toute la longueur du raccord dement. L'étanchéité longitudinale entre les capteurs de deux travées adjacentes c'est-à-dire dans le sens de la pente du toit est assurée par un couvre-joint longitudinal 35 visible à la figure 1, avantageusement réalisé en une seule pièce, munie de deux joints à lèvres en caoutchouc venant s'appuyer directement sur les vitrages de deux capteurs adjacents. A la jonction des deux systemes d'étanchéité mentionnés plus haut, le couvre-joint longitudinal 35 passe sur les extrémités des couvre-joints transversaux 30. Une etanchéité secondaire est prévue en cas de fuite au niveau de l'étan- chiite par le couvre-joint 35, à l'aide d'une goulotte longitudinale non représentee située sous ledit couvrejoint et susceptible de recueillir l'eau arrivant accidentellement par les gouttières 33 dans la partie inférieure des jonctions transversales entre capteurs. Revendications. 1. Mode de fixation et d'assemblage de capteurs solaires intégrés en toiture du type comprenant un cadre consti tué de profilés servant de support au vitrage,à l'absor beur et à un isolant, et comportant des moyens de fixa tion à la charpente caractérisé d'une part -en ce que le cadre de chaque capteur est réalise à partir de deux profilés longitudinaux(1)de forme appropriee au maintien du vitrage(5)de l'absorbeur(4)et de l'isolant(3)mais d'une longueur supérieure a celle du vitrage,et à partir de deux profilés trans've'-saux(2 de' åna7ogue sus'- ceptibles d'être positionnes par coulissage sur les pro filés longitudinaux, en laissant déborder les profilés longitudinaux à l'extérieur desdits profiles transversaux de telle sorte que lors de la mise bout à bout de deux capteurs d'une même travée, leurs profilés longitudinaux se mettent en butée et ménagent entre leurs profiles transversaux qui se font f-ace, un espace creux(7)servant de logement aux tubes(8)de raccordement de fluides, et d'autre part en ce que des moyens particuliers d'étan chéité s'adaptentà la jonction des capteurs à l'aplomb de ces espaces creux. 2. Mode de fixation et d'assemblage selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les profilés (1, 2) portent, au-dessous d'un méplat (10, 20) supportant le vitrage{5), une rainure longitudinale médiane (13, 23) pour la fixation de l'absorbeur et une autre rainure inférieure (14, 24) pour la fixation de la plaque de fond(6)sous l'isolant(3) 3. Mode de fixation et d'assemblage selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que l'étanchéité transversale entre deux capteurs d'une même travée est réalisée par un couvre-joint métallique(30)qui s'applique sur les vitrages de deux capteurs voisins par l'intermédiaire d'un joint(31) et qui est maintenu en appui sur lesdits vitrages par une fixation en prise sur les méplats (20) des profi les transversaux. 4. Mode de fixation et d'assemblage selon la revendication 3 caractérise par le fait que la fixation prise sur les méplats (20) des profilés transversaux est une gouttiere creuse et étanche (33). 5. Mode de fixation et d'assemblage selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que l'étanchéité longitudinale entre deux capteurs de deux travées adjacentes est réalisée par un couvre-joint longitudinal (35) d'une seule pièce en appui direct sur les vitrages de deux capteurs adjacents.