Brevet FR2949799A1 — publié le 20110311

La présente invention concerne un dispositif de cadrage de panneaux solaires photovoltaïques permettant la réalisation de tout ou partie de toiture en centrale photovoltaïque en assurant une étanchéité parfaite. Il est impératif que le dispositif soit dit intégré à la toiture afin de bénéficier des meilleures conditions de rachat de l'électricité produite. Pour qu'un système soit intégré à la toiture il est nécessaire que celui ci ait au minimum deux fonctions. Les panneaux photovoltaïques sont traditionnellement posés sur des éléments type bac acier ou bac plastique. Le bridage de ces panneaux est assuré par boulons. Ce sont ces bacs qui assurent l'étanchéité. Le fait de mettre de l'acier sous la centrale photovoltaïque entraîne une hausse de la température en dégradant les performances des panneaux. De plus ces systèmes pourraient ne plus répondre aux critères des centrales intégrées, ceux ci n'ayant qu'une seule fonction (la production d'électricité). Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il est composé de six profils aluminium (1), (2), (3), (4), (5), (6), d'un type d'équerre de mise en position (7), d'un type de vis inox (8), de trois types de joint EPDM (9), (10), (11), de lamines photovoltaïques (12). Chaque lamine (12) est cadré par des profils aluminium. Deux combinaisons forment deux types de panneau. Le panneau de type A est constitué sur les deux montants du profil (1), en partie haute du profil (3), et en partie basse du profil (4). Le panneau de type B est constitué sur les deux montants du profil (2), en partie haute du profil (3), et en partie basse du profil (4). La géométrie des profils (1), (2) et (3) permet l'insertion d'une équerre de positionnement en aluminium (7). Une vis inox (8), positionné à chaque angle, permet le maintien de l'équerrage assuré par l'équerre (7). Les profils aluminium (3) et (4) sont usinés de façon à ce que l'assemblage avec les profils (1) et (2) limite les rotations d'un profil par rapport à un autre. Le panneau est collé aux quatre profils aluminium par un silicone acétique du coté toiture (dessous du panneau). Ce joint est complètement protégé des agressions solaires de par sa position sous la lamine. Un joint de calage à bourrer (9) en EPDM vient constituer l'étanchéité sur la partie fonctionnelle du panneau (dessus du panneau) et ceci sur les deux montants ainsi que sur la traverse haute. Ce joint est maintenu grâce aux formes des profils. En partie basse aucun relief dû au profil ou au joint n'est 10 présent et ceci pour favoriser l'écoulement de la neige et de l'eau. L'étanchéité est assurée par le silicone. Les panneaux assemblés, quelque soit leur type, sont maintenus sur la toiture par deux profils (5). La mise en œuvre de ces panneaux se fait simplement. Le panneau est d'abord 15 glisser dans le profil (5) du haut de la rangée sur laquelle est posé le panneau. Il est alors posé sur le profil (5) du bas de la rangée et une pression en direction du bas de toit permet la mise en place du panneau sur ce profil. La forme spécifique des deux profils (4) et (5) assure le maintien en place des 20 panneaux. La géométrie des différents profils assure un jeu de dilatation ainsi qu'une tolérance de pose de quelques millimètres entre chaque panneau de la même rangée. Les profils (5) sont posés perpendiculairement à la pente du toit. Ils sont fixés par des vis adaptées au type de la toiture (bois ou 25 métal). Chaque profil (5) maintient deux rangées de panneaux, hormis pour les liteaux situés aux extrémités de la toiture qui par définition ne serviront que pour une rangée. Le profil (5) n'est pas coupé à la dimension du panneau mais est filant sur toute la longueur de la rangée de panneaux. Sur ce profil est 30 rajouté un joint glissant (11) en TPE assurant une continuité d'étanchéité. Entre la centrale photovoltaïque et la toiture, un espace d'air est constitué. Cet espace d'air contribue à la ventilation du générateur photovoltaïque et ainsi limite les pertes de 35 production. Cette lame d'air est dimensionnée en fonction des caractéristiques de chaque chantier. Chaque rangée n'est pas solidaire des autres rangées et ceci afin d'accepter la dilatation et la tolérance de pose. Ce jeu est de quelques millimètres. Une rangée de panneaux est composée alternativement de panneaux de type A et de panneaux de type B. Ce type de pose permet une intervention rapide sur chaque panneau. Un panneau de type A peut être démonté sans intervention sur un autre panneau. Pour ôter un panneau de type B il est nécessaire d'enlever les deux panneaux de type A attenants. Les panneaux de la même rangée ne sont pas solidaires les uns des autres ceci pour accepter la dilatation et la tolérance de pose. L'étanchéité entre panneaux de la même rangée est assurée par chevauchement des profils des deux types de panneaux. A ce chevauchement un joint torique plein en EPDM vient parfaire l'étanchéité. Les finitions latérales, aux extrémités de chaque rangée, sont assurées par le profil (6). Ce profil est mis en place sur le chantier avant la pose du panneau d'extrémité de rangée. Sa forme lui permet de s'adapter aussi bien sur le panneau de type A ou de type B. La figure 1 représente un panneau de type A avec ses profils. La figure 2 représente un panneau de type B avec ses profils. La figure 3 représente en coupe le montage entre deux 25 panneaux sur la même rangée. La figure 4 représente en coupe le montage entre deux rangées de panneaux. Les figures 5a et 5b représentent en coupe le montage du profil (6) avec le panneau de type A. 30 La figure 6a et 6b représente en coupe le montage du profil (6) avec le panneau de type B. Toute technologie (amorphe, poly-cristallin ou monocristallin) ainsi que toutes dimensions de panneau photovoltaïque peut être équipé de ce système. Pour assembler le panneau photovoltaïque 35 il faut que celui ci ait une épaisseur comprise entre 3 et 8 mm. REVENDICATIONS1) dispositif d'intégration de panneaux solaires photovoltaïques sur une toiture caractérisé en ce qu'il comporte Quatre premier profils (1; 2 ; 3 ; 4) aluminium de quatre types différents encadrant des lamines photovoltaïques pour constituer des panneaux solaires photovoltaïques d'un premier et d'un second type (A ; B), lesdits panneaux de premier types (A) étant cadrés par une première combinaison desdits premier profils et lesdits panneaux de second type (B) étant cadrés par une seconde combinaison desdits premier profils différente de la première combinaison ; Deux second profils (5 ; 6) aluminium de deux types différents et différents desdits quatre premier profils pour disposer sur la toiture au moins une rangée de panneaux solaire, une rangée étant définie par au moins une alternance d'au moins deux panneaux solaires de types différents (A ; B), 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que : - les panneaux de type A sont constitués par une lamine photovoltaïque encadrée par trois types de profils aluminium : o latéralement par deux montants de profils d'un premier type (1) pris parmi lesdits quatre premier profils; o en partie haute par un profil de second type (3) pris parmi lesdits quatre premier profils; et o en partie basse par un profil d'un troisième type (4) pris parmi lesdits quatre premier profils - les panneaux de type B sont constitués par une lamine photovoltaïque encadrée par trois types de profils d'aluminium : o latéralement par deux montants de profils d'un quatrième type (2) pris parmi lesdits quatre premier 35 profils ;o en partie haute par le profil dudit second type (3) ; et o en partie basse par le profil dudit troisième type (4), la géométrie des profils du premier type (1) et du second type (3) pour le panneau A, et du quatrième type (2) et du second type (3) pour le panneau B permettant l'insertion d'une équerre (7) de positionnement en aluminium maintenue par une vis (8) inox positionnée sur un angle du panneau. 3) Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que chaque panneau de la rangée est maintenu en place sur la toiture au moyen de deux profils aluminium d'un cinquième type (5) pris parmi lesdits deux second profils sur lesquels viennent se positionner les profils de troisième type (4) et de second type (3), lesdits profils du cinquième type (5) étant fixés préalablement sur le toit et ce de façon à être perpendiculaire à la pente du toit, et en ce que les finitions latérales de chaque rangée sont assurées par le profil d'un sixième type (6) pris parmi lesdits deux second profils pouvant s'adapter respectivement aux profils de premier type et de second types placés latéralement sur le premier et le dernier panneaux de la rangée. 4) Dispositif caractérisé en ce que les profils de second type des panneaux d'une première rangée inférieure et le profils de troisièmes types des panneaux d'une seconde rangée supérieure sont maintenus en place sur la toiture au niveau inférieur, respectivement supérieur, des rangées au moyen d'un unique profil de cinquième type. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que les profils aluminium sont maintenus, 35 indifféremment du type de panneau, sur les lamines au moyen :- d'un collage desdits profils aluminium par un silicone acétique apposé du côté toiture, ledit silicone assurant une étanchéité entre lesdits profils et les lamines photovoltaïques ; et - d'un joint de calage à bourrer (9) disposés sur les surface fonctionnelle des lamines en partie haute et latéralement, ledit joint assurant l'étanchéité. 6) Dispositif selon les revendications 3 et 5 caractérisé en ce que le profil de cinquième type comporte un joint (11) glissant assurant l'étanchéité entre le profil de cinquième type et le profil de second type (3) apposé sur la partie haute des panneaux solaires (A ; B) de la rangée. 7) Dispositif selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que, une fois le profil de troisième type collé sur ladite lamine, aucun relief dû au profil n'est présent, ce qui permet un écoulement. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une ventilation des lamines photovoltaïques assurée par un espace d'air constitué entre la toiture et les rangées photovoltaïques. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8 précédentes caractérisé en ce que l'étanchéité entre panneaux sur la même rangée est réalisée par le chevauchement desdits profils latéraux des deux types de panneaux adjacents effectuée au niveau des profils de quatrième type (2) et de premier type (1) complété par un joint torique en EPDM (10). 10) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que chaque rangée de panneaux est indépendante des autres rangées.