Brevet FR2938279A1 — publié le 20100514

Système de capteurs d'énergie solaire destiné à être placé sur un toit en pente. L'invention concerne un système de capteurs d'énergie solaire destiné à être placé sur un toit en pente. Il est fréquent de placer des systèmes de production d'énergie solaire sur des toits en pente, que ce soit pour la production d'énergie thermique ou d'électricité avec des panneaux ou capteurs photovoltaïques. On utilise ainsi un support existant ou qui emplit sa fonction d'étanchéité d'un bâtiment et permettant en outre une orientation inclinée des panneaux, de manière à optimiser leur rendement. Pour la fixation d'un tel système avec un toit recouvert de tuiles, on a par exemple recours à des pattes fixées sur des chevrons de la charpente et qui sortent à l'extérieur en passant par le recouvrement horizontal entre deux tuiles, puis en fixant un cadre de support des panneaux sur ces pattes. L'étanchéité du toit reste alors assurée par les tuiles, les panneaux étant en surimposition par rapport au toit. Certains reprochent un caractère inesthétique à ce type d'installation. Le document JP 2000-220267A montre un autre type de montage dans lequel le système de panneaux assure par lui-même l'étanchéité. Des modules de panneaux sont juxtaposés sur le toit le long de jonctions de travée à la place des tuiles. Chaque jonction de travée, qui s'étend dans le sens de la pente, est traitée pour réaliser l'étanchéité de la toiture. Pour cela, chaque module intègre une feuille d'étanchéité qui s'étend sur toute la surface du module et déborde de celui-ci. Le long de la jonction de travée, les feuilles d'étanchéité des modules adjacents sont réunies et recouvertes d'un capot. L'invention vise à fournir à fournir un autre 2 système de capteurs d'énergie solaire permettant une intégration à un toit en remplaçant les moyens d'étanchéité du toit. Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un système de capteurs d'énergie solaire destiné à être placé sur un toit en pente, le système comportant au moins un module de travée, chaque module de travée comportant au moins un panneau solaire et au moins une tôle d'étanchéité sous le panneau, les modules étant disposés juxtaposés le long d'une jonction de travée orientée dans la direction de la pente, caractérisé en ce que le système comporte un rail de bord le long de bords de modules d'extrémité, les bords d'extrémité étant parallèles aux jonctions de travée, les tôles d'étanchéité comportant une nervure saillante de part et d'autre de chacun des rails de bord, le système comportant en outre une tôle de rive avec deux nervures saillantes de même profil que l'ensemble des deux nervures encadrant un rail, la tôle de rive étant emboîtée en recouvrement avec la tôle d'étanchéité et permettant le raccordement étanche avec le reste du toit. Le système selon l'invention permet de constituer une fonction d'étanchéité du toit en lieu et place des éléments d'origine, tout en garantissant un aspect esthétique d'intégration. Cette étanchéité est réalisée par les tôles d'étanchéité et par les tôles de rive aux extrémités latérales du système. Les nervures saillantes, orientées vers le haut, empêchent que l'eau qui ruisselle sur la tôle d'étanchéité ou la tôle de rive ne se glisse dans l'espace en recouvrement. La tôle de rive est éventuellement adaptée au type de toiture. En séparant la tôle de rive de la tôle d'étanchéité, un système pour une combinaison de largeur de panneau et de type de toiture peut être fourni sans fabriquer une pièce spécifique à cette combinaison, mais en combinant deux pièces adaptées chacune respectivement à l'un des paramètres. 3 De manière particulière, le système comporte un rail de travée le long de chaque jonction de travée, les tôles d'étanchéité comportant une nervure saillante de part et d'autre de chacun des rails de travée, et les tôles d'étanchéité de deux modules adjacents étant emboîtées et en recouvrement. Les tôles d'étanchéité sont toutes de forme identique, hormis éventuellement une variation de largeur pour une largeur donnée de panneaux, et se prêtent ainsi à une production industrielle et à une facilité de stockage et d'approvisionnement. Elles comportent le long de chaque bord une forme identique, qui est aussi celle des tôles de rive, et qui permet de réaliser l'étanchéité par recouvrement. Selon une disposition particulière, les rails sont fixés par un moyen de fixation traversant les tôles d'étanchéité en recouvrement des modules adjacents. Ce moyen de fixation peut être un clou ou un tire-fond. Il assure en même temps la fixation des tôles d'étanchéité ou des tôles de rive. De manière particulière, le système comporte des tampons d'étanchéité entre le rail et le recouvrement de tôle d'étanchéité et de tôle de rive au droit du moyen de fixation. Le perçage des tôles pour le passage du moyen de fixation est ainsi rendu étanche. C'est par exemple un tampon en élastomère. Il permet aussi une dilatation différentielle entre le rail et le support. Selon une disposition particulière, le rail comporte deux épaulements contre lequel le panneau est en appui, de manière à maintenir un écartement entre le panneau et la tôle d'étanchéité. L'espace ainsi ménagé entre le panneau et la tôle permet une circulation de l'air, et ainsi un refroidissement du panneau lorsqu'il est exposé au soleil. Ce refroidissement est propice au rendement du panneau photovoltaïque. Il permet aussi l'évacuation de l'eau qui ruisselle depuis le haut du toit. 4 Selon d'autres dispositions : la tôle de rive comporte un bord relevé. L'eau qui ruisselle est maintenue du côté du système selon l'invention par le bord relevé. la tôle d'étanchéité comporte des nervures supplémentaires entre les rails. Les nervures ajoutent de la rigidité à al tôle d'étanchéité dans le sens de la pente. L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en éclaté d'un système de capteurs conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective du système de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue du profil des tôles d'étanchéité et de rive ; - la figure 4 est une vue en coupe et en éclaté du système de la figure 1, en montage sur un toit ; - la figure 5 est une vue similaire à la figure 4 après assemblage ; - la figure 6 est une vue du détail VI de la figure 5. Un système 1 de capteurs solaires conforme à l'invention, tel que montré sur les figures 1 à 6, comporte un capteur 10, ou panneau, deux rails 11 une tôle d'étanchéité 12 et deux tôles de rive 13. Il comporte également d'autre éléments qui ne sont pas représentés, car pas utile à la compréhension de l'invention, tels qu'une bavette basse, une bavette haute. En se référant à la figure 3, la tôle d'étanchéité 12, vue en profil, comporte six nervures 120 saillantes en forme d'accent circonflexe. Un premier ensemble 123 de deux nervures 120 se situe le long d'un premier bord 121 de la tôle d'étanchéité 12. Un deuxième ensemble 124 de deux nervures 120 est placé le long du deuxième bord 122, parallèle au premier bord 121, de manière symétrique au premier ensemble 123 par rapport à un plan milieu de la 5 tôle 12. Les deux dernières nervures 120 sont réparties entre les deux ensembles 123, 124. La tôle de rive 13, vue en profil, comporte un ensemble 132 de deux nervures 130 de forme et d'écartement identiques au premier ensemble 123 de nervures 120 de la tôle d'étanchéité 12. Elle comporte en outre un bord relevé 131. Le bord relevé 131 peut être de hauteur ou de profil longitudinal spécifique au type de tuiles ou d'élément de recouvrement du toit. Les rails 11 sont des profilés métalliques, obtenus par exemple par extrusion d'alliage d'aluminium ou par formage de tôle d'acier. Ils ont un profil général en forme de U avec une paroi de base 110 qui relie deux ailes 111 parallèles entre elles. Chaque aile 111 comporte un épaulement 112 pour recevoir un angle 100 du panneau 10 solaire. Ces éléments sont montés ensembles pour former le système 1 de capteurs solaires selon l'invention. En se référant à la figure 4, un toit comporte par exemple des chevrons 2 recouvert par des voliges 3. La tôle d'étanchéité 12 est posée sur lesdites voliges 3 avec les nervures 120 dans la direction de la pente. Si possible, les ensembles de nervures 123, 124 de chaque bord sont disposés au droit de chevrons 2. Une tôle de rive 13 est disposée par-dessus la tôle d'étanchéité 12 de manière à ce que les ensembles de nervures 123, 124, 132 s'emboîtent. La paroi de base 110 de chaque rail 11 est percée à intervalle pour le passage d'un moyen de fixation 14 tel qu'une vis ou un tire-fond. Au niveau des perçages, un tampon d'étanchéité 15 en élastomère est placé contre l'extérieur de la paroi de base 110. Le rail 11 est 6 aligné parallèlement aux nervures 120 entre les deux nervures 120 d'un ensemble 123, 124 d'un bord de la tôle d'étanchéité 12 et vissé aux chevrons ou aux voliges 3 à travers la tôle de rive 13 et la tôle d'étanchéité 12. Puis le panneau 10 est fixé sur les deux rails 11 en prenant appui contre les épaulements 112 et par l'intermédiaire de brides 15 boulonnées sur les rails 11. Cet exemple ne comporte qu'une travée de panneau. Il est possible de placer d'autres travées en parallèle, en utilisant les mêmes tôles d'étanchéité 12 en recouvrement le long de leurs bords 121, 122 adjacents, à la place de l'une des tôles de rive 13. Cette dernière est alors placée en dernier après les autres tôles d'étanchéité 12. Le rail 11 placé sur le recouvrement de deux tôles d'étanchéité 12 peut être appelé rail de travée, et il reçoit un panneau 10 sur chaque épaulement 112. La même bride 15 permet de fixer chacun des panneaux 10 de part et d'autre du même rail 11. Le rail 11 placé sur le recouvrement d'une tôle d'étanchéité 12 et d'une tôle de rive 13 s'appelle un rail de bord. Le sens de recouvrement des tôles d'étanchéité 12 entre elles ou avec les tôles de rive 13 peut être choisi pour que l'ouverture soit en opposition des vents dominants dans le lieu de l'installation, afin de limiter le risque d'une infiltration d'eau due au vent. Plusieurs panneaux 10 peuvent être posés sur une même travée et sur les mêmes rails 11. Dans ce cas, soit on utilise des tôles d'étanchéité 12 de plus grande longueur, soit on prévoit une jonction horizontale des tôles d'étanchéité 12 avec un recouvrement. Les panneaux 10 et les tôles d'étanchéité 12 d'une même travée forment un module de travée. REVENDICATIONS1. Système de capteurs d'énergie solaire destiné à être placé sur un toit en pente, le système comportant au moins un module de travée, chaque module de travée comportant au moins un panneau (10) solaire et au moins une tôle d'étanchéité (12) sous le panneau (10), les modules étant disposés juxtaposés le long d'une jonction de travée orientée dans la direction de la pente, caractérisé en ce que le système comporte un rail (11) de bord le long de bords de modules d'extrémité, les bords d'extrémité étant parallèles aux jonctions de travée, les tôles d'étanchéité (12) comportant une nervure (120) saillante de part et d'autre de chacun des rails (11) de bord, le système comportant en outre une tôle de rive (13) avec deux nervures (130) saillantes de même profil que l'ensemble (123, 124) des deux nervures (120) encadrant un rail (11), la tôle de rive (13) étant emboîtée en recouvrement avec la tôle d'étanchéité (12) et permettant le raccordement étanche avec le reste du toit. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un rail (11) de travée le long de chaque jonction de travée, les tôles d'étanchéité (12) comportant une nervure (120) saillante de part et d'autre de chacun des rails de travée, et les tôles d'étanchéité (12) de deux modules adjacents étant emboîtées et en recouvrement. 3. Système selon la revendication 1, dans lequel les rails (11) sont fixés par un moyen de fixation (14) traversant les tôles d'étanchéité (12) en recouvrement des modules adjacents. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des tampons d'étanchéité (15) entre le rail (11) et le recouvrement de tôle d'étanchéité (12) et de tôle de rive (13) au droit du moyen de fixation (14). 5. Système selon la revendication 1, dans lequel le rail (11) comporte deux épaulements (112) contre lequel le panneau (10) est en appui, de manière à maintenir un écartement entre le panneau (10) et la tôle d'étanchéité (12). 6. Système selon la revendication 1, dans lequel la tôle de rive (13) comporte un bord relevé (131). 7. Système selon la revendication 1, dans lequel la tôle d'étanchéité (12) comporte des nervures (120) supplémentaires entre les rails (11).