Brevet FR2958381A1 — publié le 20111007

RAIL POUR SUPPORTER UN PANNEAU SOLAIRE ET STRUCTURE D'INTEGRATION DE PANNEAUX SOLAIRES EQUIPEE DE TELS RAILS Description Domaine technique de l'invention. L'invention a pour objet un rail destiné à supporter un panneau solaire. Elle a également pour objet une structure d'intégration de panneaux solaires 15 équipée de tels rails. L'invention concerne principalement, mais non exclusivement, le domaine technique général des habitations et des bâtiments destinés à recevoir des panneaux solaires sur leur toiture. Elle concerne plus particulièrement le 20 domaine technique des aménagements de toiture permettant de recevoir des panneaux solaires photovoltaïques ou thermiques. L'invention peut toutefois s'appliquer à des installations au sol destinées à recevoir des panneaux solaires. 25 État de la technique. On connait des structures d'intégration de panneaux solaires telles que celle représentée sur la figure 1. Ce type de structure S se fixe directement sur 30 la charpente d'une habitation ou d'un immeuble ou sur une structure 10 2958381 -2 intermédiaire. Elle pourrait également être fixée sur un bâti destiné à être posé au sol. Elle se compose d'un ensemble de rails R parallèles, disposés dans le sens de la pente de la toiture et entre lesquels se positionnent les panneaux solaires P. Dans une même colonne de panneaux P, des traverses T font la 5 jonction entre les différents dits panneaux. Les rails R comportent dans leur partie latérale au moins un élément support en saillie pour le support des panneaux P. Les rails supports R sont des pièces essentielles de la structure S car ils permettent une mise en place aisée de panneaux P et assurent le maintien en position de ces derniers. Des structures d'intégration de panneaux solaires sont par exemple décrites dans les documents brevets FR 2.924.729 (MECOTECH) et FR 2.932.831 (MIDISOLAIRE). Bien qu'efficaces, ces structures ne permettent pas de résoudre les problèmes de condensation pouvant intervenir entre la charpente et la surface inférieure des panneaux. En effet, cette condensation provoque des infiltrations d'eau qui sont nuisibles pour la charpente et induisent une mauvaise étanchéité du bâtiment. Pour remédier à cela, on connait des structures d'intégration dans lesquelles un pare-vapeur est disposé entre les rails supports d'une même colonne. Une telle configuration est représentée sur la figure 2. En pratique, un jonc 1' est fixé sur les bords du pare-vapeur PV. Les rails R' sont pourvus d'une rainure 2' destinée à recevoir ces joncs 1' de sorte que lorsqu'il est positionné dans lesdites rainures 2', le pare-vapeur PV soit tendu entre les deux dits rails. Dans cette structure, les condensats (représentés par les flèches verticales en pointillés sous le panneau solaire P) sont récupérés par le pare-vapeur PV et évacués naturellement à l'extérieur de la structure du fait de la pente de cette dernière. Il arrive toutefois qu'une partie des condensats s'évacue non pas au milieu du pare-vapeur PV, mais aux extrémités de celui-ci, au niveau des joncs 2958381 -3 1' et s'écoule dans la charpente en passant par les rainures 2'. La charpente peut dans ce cas subir des infiltrations néfastes. Face à cet état des choses, le principal objectif de l'invention est de 5 proposer une nouvelle structure d'intégration de panneaux solaires, et en particulier de nouveaux rails supports, permettant traiter globalement les problèmes d'étanchéité liés à la pluie, à la condensation et de supprimer, les infiltrations d'eau dans la charpente générées par la condensation. 10 Divulgation de l'invention. La solution proposée par l'invention est un rail permettant de recevoir un panneau solaire, ledit rail comportant latéralement au moins un élément en 15 saillie pour le support dudit panneau, la base dudit rail comportant un moyen pour fixer le bord d'un pare-vapeur. Ce rail est toutefois remarquable en ce que sa base est équipée d'au moins un tenseur situé au-delà du moyen de fixation, ledit tenseur étant configuré pour relever le pare-vapeur et former un canal de drainage principal au-delà dudit tenseur. 20 Grâce à l'invention, les condensats convergent naturellement vers le canal de drainage principal et sont ensuite évacués par gravité, annulant tous risques de fuites en bordure du pare-vapeur. Le tenseur consiste préférentiellement en un élément en saillie réalisé 25 sur toute la longueur dudit rail de manière à former une gouttière longitudinale délimitée par ledit tenseur et le moyen de fixation. De cette façon, si des condensats viennent à atteindre les bords du pare-vapeur, ils sont directement évacués par cette gouttière longitudinale inférieure sans pouvoir pénétrer dans la charpente. 30 2958381 -4 Pour rendre plus efficace la récupération des condensats dans la gouttière longitudinale inférieure, l'extrémité supérieure du tenseur dépasse en hauteur le moyen de fixation de manière à ce que la portion du pare-vapeur située entre ledit moyen de fixation et ledit tenseur soit inclinée vers ledit moyen 5 de fixation. Le rail comporte avantageusement une partie verticale sur laquelle est disposé l'élément support et une base horizontale destinée à être fixée sur la charpente d'un bâtiment, le moyen de fixation du bord du pare-vapeur étant 10 situé sur ladite partie verticale, ou sur ladite base horizontale ou à l'intersection de ladite partie verticale et de ladite base horizontale, le tenseur étant situé sur ladite base horizontale, à distance dudit moyen de fixation. Selon une autre caractéristique avantageuse permettant de simplifier la 15 conception, le moyen de fixation du bord du pare-vapeur consiste en une rainure destinée à recevoir un jonc fixé sur ledit bord. Le rail est préférentiellement muni d'une gouttière transversale située sur toute la longueur du rail, ladite gouttière étant disposée en dessous de l'élément 20 support. Cette gouttière permet de récupérer et canaliser les eaux ayant traversé le panneau solaire au niveau des traverses de la structure d'intégration. Dans le but de récupérer et canaliser les eaux ruisselantes depuis la face 25 supérieure du panneau solaire, l'élément support est avantageusement configuré de manière à former une gouttière transversale située sur toute la longueur du rail. Selon une autre caractéristique préférée de l'invention, le profil du rail est 30 symétrique par rapport à son axe transversal. 2958381 -5 Un autre aspect de l'invention concerne un ensemble formé de deux rails conformes à l'une des caractéristiques précédentes, un pare-vapeur étant tendu entre les moyens de fixation des deux dits rails, les tenseurs étant configurés pour relever ledit pare-vapeur et former trois canaux de drainage : 5 un canal principal situé entre les deux tenseurs et deux canaux secondaires situés entre lesdits tenseurs et lesdits moyens de fixation de chaque rail. Encore un autre aspect de l'invention concerne une structure d'intégration de panneaux solaires, comportant un ensemble de rails supports 10 et de traverses agencés de manière à pouvoir supporter plusieurs panneaux solaires, lesdits rails étant conformes à l'une des caractéristiques précédentes. Pour obtenir une étanchéité parfaite autour des panneaux solaires, des closoirs se fixent avantageusement sur la partie supérieure des rails, lesdits 15 closoirs étant équipés de joints destinés à jointer la partie supérieure desdits panneaux lorsque ces derniers sont disposés sur lesdits rails. Pour les mêmes raisons que celles évoquées précédemment, les éléments supports sont équipés de joints destinés à jointer la partie inférieure des panneaux solaires lorsque ces derniers sont disposés sur lesdits rails. 20 Description des figures. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux 25 à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux dessins annexés, réalisés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 précitée schématise une structure d'intégration de panneaux solaires conforme à l'invention, 30 - la figure 2 précitée est une coupe transversale d'un ensemble de deux rails connus de l'art antérieur et entre lesquels est tendu un pare-vapeur, - 6 - la figure 3 est une coupe transversale d'un ensemble de deux rails conforme à l'invention et entre lesquels est tendu un pare-vapeur, - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un rail support conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe transversale d'une traverse conforme à l'invention. Modes de réalisation de l'invention. Le rail support R objet de l'invention est destiné à être intégré dans une structure d'intégration S de panneaux solaires P telle que celle schématisée sur la figure 1 et décrite plus avant dans la description. En se rapportant à l'exemple de la figure 1, la structure S comporte quatre panneaux solaires P adjacents, positionnés deux par deux dans deux colonnes orientées dans le sens de la pente de la toiture ou de l'installation. La structure S peut bien évidemment comporter davantage de colonnes et/ou de panneaux. Chaque colonne est délimitée par des rails R sur lesquels reposent les panneaux P. Les bordures des colonnes peuvent être constituées d'un ou plusieurs rails R selon la longueur de ces derniers et la longueur et le nombre de panneaux P. On remarque que les rails R communs aux deux colonnes permettent de supporter les panneaux de chacune desdites colonnes. Des traverses T assurent la jonction entre deux panneaux P adjacents d'une même colonne. Les rails R consistent en des profilés métalliques, par exemple en aluminium extrudé, qui sont symétriques par rapport à leur axe transversal. En se rapportant aux figures 3 et 4, les rails R comportent : - une partie verticale pourvue latéralement d'élément support 10 des panneaux solaires P - et une base horizontale destinée à être fixée sur la charpente d'un bâtiment ou sur toute structure intermédiaire. 2958381 -7 La base des rails R se fixe directement sur la charpente d'une toiture (ou sur tout autre type d'installation), au moyen de fixations dites « crapauds », de vis ou de toute autre manière équivalente, par exemple au moyen de fixations sur IPN décrites dans le document FR 2.924.729 (MECOTECH). 5 En se rapportant à la figure 3 et plus particulièrement à la figure 4, les rails R comportent latéralement, et de chaque côté, un élément support 10 en saillie. Dans le cas où un rail R ne serait pas symétrique, on peut ne prévoir qu'un seul élément support 10 situé d'un seul côté du rail. Ces éléments 10 supports 10 sont des éléments continus réalisés sur toute la longueur des rails R et ont pour fonction de supporter les panneaux solaires P, en particulier la bordure longitudinale inférieure de ces derniers. Les éléments supports 10 sont pourvus à leur extrémité d'une patte 101 dans laquelle est inséré un joint d'étanchéité 102 destiné à jointer la partie inférieure des panneaux solaires P 15 lorsque ces derniers sont disposés sur les rails R. Les joints 102 sont préférentiellement des joints EPDM de menuiserie pourvus d'une languette s'insérant dans une rainure complémentaire réalisée dans chaque patte 101. Des closoirs 20 se fixent sur la partie supérieure des rails R de façon à 20 venir enserrer la bordure longitudinale supérieure des panneaux solaires P. En pratique, les closoirs 20 sont fixés sur les rails R au moyen de vis 203 auto-foreuses à tête Néoprène ou de tout autre manière satisfaisant l'homme de l'art. Les closoirs 20 sont pourvus à chacune de leur extrémité d'une patte 201 dans laquelle est inséré un joint d'étanchéité 202 destiné à jointer la partie supérieure 25 des panneaux solaires P lorsque ces derniers sont disposés sur les rails R. Les joints 202 sont préférentiellement des joints EPDM de menuiserie pourvus d'une languette s'insérant dans une rainure complémentaire réalisée dans chaque patte 201. La bordure longitudinale des panneaux P est donc étanchéifiée par les joints d'étanchéité 102 et 202. 30 2958381 -8 Si les panneaux P sont mal positionnés sur les éléments supports 10 et/ou si les closoirs 20 ne sont pas bien serrés ou serrés de travers, des infiltrations d'eau peuvent franchir la barrière d'étanchéité formée par le joint 202 (ces infiltrations sont représentées sur la figure 3 par les flèches en 5 pointillée au niveau des joints 202). En se rapportant aux figures 3 et 4, pour récupérer ces infiltrations et éviter qu'elles n'atteignent la charpente et l'intérieur du bâtiment, chaque élément support 10 est configuré de manière à former une gouttière transversale G1 située sur toute la longueur du rail R. Du fait de l'inclinaison de la structure d'intégration S, les infiltrations sont naturellement 10 évacuées par la gouttière G1 jusqu'à un dispositif de récupération spécifique prévu à cet effet. Il peut également arriver que des infiltrations apparaissent au niveau des liaisons panneaux P/traverses T (ces infiltrations sont représentées sur la figure 15 3 par les flèches en pointillée aux extrémités de la traverse T). En se rapportant aux figures 3 et 4, pour récupérer ces infiltrations et éviter qu'elles n'atteignent la charpente, on prévoit une gouttière transversale G2 consistant en un élément continu 30 réalisé sur toute la longueur des rails R, de chaque côté de ces derniers. Dans le cas où un rail R ne serait pas symétrique, on peut ne prévoir 20 qu'une seule gouttière G2 située d'un seul côté du rail. L'extrémité de cette gouttière G2 dépasse latéralement l'extrémité de l'élément support 10. Comme décrit au paragraphe précédent, du fait de l'inclinaison de la structure d'intégration S, les infiltrations sont naturellement évacuées par la gouttière G2 jusqu'au même dispositif de récupération. L'extrémité de la gouttière G2 est 25 équipée d'une patte support 301 sur laquelle reposent les traverses T, ladite patte n'étant pas nécessairement pourvue d'un joint d'étanchéité. En se référant à la figure 3, la base des rails R comporte de chaque côté un moyen pour fixer le bord du pare-vapeur PV. Dans le cas où un rail R ne 30 serait pas symétrique, on peut ne prévoir qu'un seul moyen de fixation situé d'un seul côté du rail. En pratique, et comme cela est prévu sur les rails connus 2958381 -9 de l'art antérieur, on utilise des rainures 2 destinées à recevoir les joncs 1 fixés sur les bordures du pare-vapeur PV de sorte que lorsqu'il est positionné dans lesdites rainures, ledit pare-vapeur PV soit tendu entre deux rails R opposés d'une même colonne. Tout autre moyen de fixation convenant à l'homme du 5 métier peut toutefois être utilisé. Les rainures 2 peuvent être situées sur la partie verticale des rails R, ou sur la base horizontale ou préférentiellement à l'intersection de ladite partie verticale et de ladite base horizontale. Conformément à l'invention et comme cela est représenté sur les figures 10 3 et 4, la base des rails R est équipée de chaque côté d'un tenseur 3 situé au-delà des rainures 2. Les tenseurs 3 et les rainures 2 sont par exemple espacés d'une distance comprise entre 10 mm et 50 mm. Dans le cas où un rail R ne serait pas symétrique, on peut ne prévoir qu'un seul tenseur 3 situé d'un seul côté du rail. En pratique, les tenseurs 3 sont des éléments en saillie verticale ou 15 quasi verticale réalisés sur toute la longueur des rails R de manière à former une gouttière longitudinale G3 délimitée par lesdits tenseurs et les rainures 2. Les tenseurs 3 peuvent avoir une hauteur d'environ 10 mm, l'essentiel étant qu'ils puissent relever le pare-vapeur PV et former un canal de drainage principal CP au-delà dudit tenseur (figure 3). En résumé, les tenseurs 3 sont 20 configurés pour relever le pare-vapeur PV et former trois canaux de drainage : un canal principal CP formé au milieu du pare-vapeur et deux canaux secondaires formés aux extrémités dudit pare-vapeur. Les canaux secondaires communiquant avec les gouttières longitudinales G3. Ainsi, les condensats (représentés par les flèches verticales en pointillés sous le panneau solaire P) 25 sont principalement récupérés par le pare-vapeur PV, au niveau du canal de drainage principal CP et évacués naturellement à l'extérieur de la structure jusqu'à un dispositif de récupération spécifique prévu à cet effet. Si une partie des condensats venait à ne pas être récupérée par le canal de drainage principal CP, elle serait automatiquement dirigée vers les gouttières latérales 30 G3. En aucun cas les condensats ne sont susceptibles d'atteindre la charpente. 2958381 - 10- L'extrémité supérieure des tenseurs 3 est préférentiellement pourvue d'une arête arrondie de façon à ne pas user la toile du pare-vapeur PV. Selon un mode préféré de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, l'extrémité supérieure des tenseurs 3 dépasse, en hauteur, les rainures 2 de manière à ce 5 que la portion du part-vapeur PV située entre lesdites rainures et lesdits tenseurs soit inclinée vers lesdites rainures. En se rapportant au mode préféré de réalisation de la figure 5, les traverses T sont des profilés métalliques symétriques par rapport à leur axe 10 transversal et présentant en coupe une forme de T avec : - une base horizontale destinée à être posée sur les pattes support 301 des gouttières G2 des rails R ; les bords 40 de cette base sont relevés pour former, de chaque côté, des gouttières GT situées sur toute la longueur des traverses T. 15 - et une partie centrale recevant les vis de fixation 503 d'un closoir 50 permettant d'enserrer les panneaux P. Les bords 40 sont des éléments continus réalisés sur toute la longueur des traverses T et ont pour fonction de supporter les panneaux solaires P, en 20 particulier la bordure transversale inférieure de ces derniers. La partie centrale des traverses T est pourvue, de chaque côté, d'une patte 401 dans laquelle est inséré un joint d'étanchéité 402 destiné à jointer la partie inférieure des panneaux solaires P lorsque ces derniers sont disposés 25 sur les traverses T. Les joints 402 sont préférentiellement des joints EPDM de menuiserie pourvus d'une languette s'insérant dans une rainure complémentaire réalisée dans chaque patte 401. Les closoirs 50 sont du type décrits précédemment Ils sont pourvus à 30 chacune de leur extrémité d'une patte 501 dans laquelle est inséré un joint d'étanchéité 502 destiné à jointer la partie supérieure des panneaux solaires P 2958381 -11- lorsque ces derniers sont disposés sur traverses T. Les joints 502 sont préférentiellement des joints EPDM de menuiserie pourvus d'une languette s'insérant dans une rainure complémentaire réalisée dans chaque patte 501. La bordure transversale des panneaux P est donc étanchéifiée par les joints 5 d'étanchéité 402 et 502. En pratique, les gouttières GT des traverses T sont délimitées par les bords 40 et par la partie centrale permettant la fixation du closoir 50. Les gouttières GT permettent de récupérer et de canaliser les eaux ayant traversé 10 le panneau solaire P au niveau des traverses T de la structure d'intégration et de les drainer jusqu'aux gouttières G2 des rails R afin de permettre leur évacuation par gravité. Revendications1. Rail (R) pour recevoir un panneau solaire (P), ledit rail comportant latéralement au moins un élément (10) en saillie pour le support dudit panneau, la base dudit rail comportant un moyen (2) pour fixer le bord d'un pare-vapeur (PV), se caractérisant par le fait que la base du rail (R) est en outre équipée d'au moins un tenseur (3) situé au-delà du moyen de fixation (2), ledit tenseur étant configuré pour relever le pare-vapeur (PV) et former un canal de drainage principal (CP) au-delà dudit tenseur. 2. Rail selon la revendication 1, dans lequel le tenseur (3) consiste en un élément en saillie réalisé sur toute la longueur dudit rail de manière à former une gouttière longitudinale (G3) délimitée par ledit tenseur et le moyen de fixation (2). 3. Rail selon la revendication 2, dans lequel l'extrémité supérieure du tenseur (3) dépasse en hauteur le moyen de fixation (2) de manière à ce que la portion du pare-vapeur (PV) située entre ledit moyen de fixation et ledit tenseur soit inclinée vers ledit moyen de fixation. 4. Rail selon l'une des revendications précédentes, comportant une partie verticale sur laquelle est disposé l'élément support (10) et une base horizontale destinée à être fixée sur la charpente d'un bâtiment, le moyen de fixation (2) du bord du pare-vapeur (PV) étant situé sur ladite partie verticale, ou sur ladite base horizontale ou à l'intersection de ladite partie verticale et de ladite base horizontale, le tenseur (3) étant situé sur ladite base horizontale, à distance dudit moyen de fixation. 2958381 -13- 5. Rail selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le moyen de fixation (2) du bord du pare-vapeur (PV) consiste en une rainure destinée à recevoir un jonc (1) fixé sur ledit bord. 6. Rail selon l'une des revendications précédentes, ledit rail étant muni d'une gouttière transversale (G2) située sur toute la longueur dudit rail, ladite gouttière étant disposée en dessous de l'élément support (10). 10 7. Rail selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément support (10) est configuré de manière à former une gouttière transversale (Cl) située sur toute la longueur dudit rail. 8. Rail selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le 15 profil dudit rail est symétrique par rapport à son axe transversal. 9. Ensemble se caractérisant par le fait qu'il est formé de deux rails (R) conformes à l'une des revendications 1 à 8, un pare-vapeur (PV) étant tendu entre les moyens de fixation (2) des deux dits rails, les tenseurs (3) 20 étant configurés pour relever ledit pare-vapeur et former trois canaux de drainage : un canal principal (CP) situé entre les deux tenseurs (3) et deux canaux secondaires situés entre lesdits tenseurs et lesdits moyens de fixation de chaque rail. 25 10. Structure d'intégration de panneaux solaires comportant un ensemble de rails supports (R) et de traverses (T) agencés de manière à pouvoir supporter plusieurs panneaux solaires (P), se caractérisant par le fait que les rails (R) sont conformes à l'une des revendications 1 à 8. 30 11. Structure selon la revendication 10, dans laquelle des closoirs (20) se fixent sur la partie supérieure des rails (R), lesdits closoirs étant 5 2958381 - 14 - équipés de joints (202) destinés à jointer la partie supérieure des panneaux solaires (P) lorsque ces derniers sont disposés sur lesdits rails. 12.Structure selon l'une des revendications 10 ou 11, dans laquelle 5 les éléments supports (10) des rails (R) sont équipés de joints (102) destinés à jointer la partie inférieure des panneaux solaires (P) lorsque ces derniers sont disposés sur lesdits rails.