Brevet FR2952755A1 — publié le 20110520

La présente invention concerne un ensemble photovoltaïque comportant un module solaire photovoltaïque, et un champ photovoltaïque comprenant un assemblage de tels éléments photovoltaïques. Il est à noter qu'un module de cellules photovoltaïques reliées entre elles électriquement peut préférentiellement être appelé module solaire photovoltaïque. Un tel module photovoltaïque peut être appelé panneau solaire photovoltaïque. Un assemblage de modules photovoltaïques est généralement destiné à former une unité de production d'électricité directement à partir du rayonnement solaire et peut être appelé champ photovoltaïque. De tels champs sont traditionnellement installés sur ou intégrés dans des toitures de bâtiments d'habitation individuelle ou des toitures de type industriel. Les toitures de type industriel équipent notamment des hangars agricoles, des bâtiments de stockage, et constituent des couvertures d'usine. Le document FR 2 465 315 décrit un ensemble photovoltaïque destiné à être intégré dans ou installé sur une toiture, l'ensemble photovoltaïque comprenant un module solaire photovoltaïque comportant un ensemble de cellules photovoltaïques, et un cadre de support formé par quatre profilés reliés deux à deux sur lequel est fixé le module photovoltaïque. Chaque profilé comporte une partie de support en forme de U recevant le bord correspondant du module photovoltaïque et une partie de raccordement agencée pour permettre le raccordement de l'ensemble photovoltaïque avec des tuiles adjacentes ou un ensemble photovoltaïque adjacent. Un tel cadre de support permet d'assurer l'étanchéité aux intempéries entre deux éléments photovoltaïques adjacents lorsqu'un assemblage d'une pluralité d'éléments photovoltaïques du type précédemment décrit est intégré à la charpente d'un toit incliné. La branche du U de chaque portion de support agencée pour recouvrir la face supérieure du module photovoltaïque a pour conséquence de diminuer la surface du module photovoltaïque destinée à être exposée au rayonnement solaire, et donc de réduire le rendement des cellules photovoltaïques. En outre, la mise en place d'un tel ensemble photovoltaïque implique des opérations complexes pour la fixation de chaque module photovoltaïque sur le cadre de support correspondant. Notamment, du fait de la forme en U de chaque portion de support qui ne permet pas un assemblage des profilés destinés à former le cadre de support avant la fixation du module photovoltaïque. La présente invention a pour but de résoudre tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus. A cet effet, l'invention concerne un ensemble photovoltaïque comportant un module solaire photovoltaïque comportant un ensemble de cellules photovoltaïques, et un cadre de support formé par une pluralité de profilés et sur lequel est fixé le module photovoltaïque, le module photovoltaïque comprenant une première face destinée à être exposée au rayonnement solaire, une seconde face opposée à la première face, et des bords latéraux, caractérisé en ce que chaque profilé comprend une partie de support agencée pour supporter le module photovoltaïque, chaque partie de support comportant uniquement une portion de soutien s'étendant sur la seconde face du module photovoltaïque de manière à soutenir ce dernier ou une portion de soutien s'étendant sur la seconde face du module photovoltaïque de manière à soutenir ce dernier et une portion de maintien s'étendant sur un bord latéral du module photovoltaïque de manière à maintenir ce dernier en position, et en ce que le module photovoltaïque est fixé sur chaque partie de support par collage. Le cadre de support selon l'invention ne présente aucune portion susceptible de recouvrir la face du module photovoltaïque destinée à être exposée au rayonnement solaire. Ces dispositions permettent d'augmenter la surface du module photovoltaïque destinée à être exposée au rayonnement solaire, et donc le rendement des cellules photovoltaïques. Ces dispositions permettent également de former le cadre de support préalablement à la fixation du module photovoltaïque sur ce dernier, ce qui facilite le montage du module sur le toit d'une habitation. En outre, le fait que le cadre de support selon l'invention ne présente aucune portion susceptible de recouvrir la face du module photovoltaïque destinée à être exposée au rayonnement solaire permet de diminuer la quantité de matière nécessaire pour la fabrication des profilés, et donc les coûts de revient de ces derniers. Avantageusement, la partie de support d'au moins l'un des profilés est constituée par une portion de soutien sensiblement plane plaquée contre la seconde face du module photovoltaïque de manière à soutenir le module photovoltaïque. Préférentiellement, la portion de soutien sensiblement plane est plaquée contre la seconde face du module photovoltaïque au niveau d'un bord latéral de ce dernier De préférence, la partie de support d'au moins l'un des profilés présente une forme générale de L, une première branche du L étant plaquée contre la seconde face du module photovoltaïque au niveau d'un bord latéral de ce dernier de manière à soutenir le module photovoltaïque, et une seconde branche du L étant plaquée contre le bord latéral correspondant du module photovoltaïque de manière à maintenir ce dernier en position. De façon avantageuse, les parties de support des différents profilés sont identiques. De façon préférentielle, au moins l'un des profilés comporte une partie de raccordement agencée pour permettre le raccordement par recouvrement de l'ensemble photovoltaïque avec des tuiles adjacentes ou un ensemble photovoltaïque adjacent. Les profilés sont de préférence réalisés à base d'aluminium. La présente invention concerne également un champ photovoltaïque comprenant un assemblage d'une pluralité d'éléments photovoltaïques selon l'invention. De préférence, le champ photovoltaïque est destiné à être installé sur ou intégré dans des toitures de bâtiments. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cet ensemble photovoltaïque. Figure 1 est une vue schématique en coupe d'un ensemble photovoltaïque selon un premier mode de réalisation de l'invention. Figure 2 est une vue en perspective du cadre de support de figure 1. Figure 3 est une vue schématique en coupe d'un ensemble photovoltaïque selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Figure 4 est une vue de dessous d'un premier profilé appartenant à un ensemble photovoltaïque selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Figure 5 est une vue de côté du profilé de figure 4. Figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de figure 4. Figure 7 est une vue de dessus d'un deuxième profilé appartenant à un ensemble photovoltaïque selon le troisième mode de réalisation de l'invention. Figure 8 est une vue de côté du profilé de figure 7. Figure 9 est une vue en coupe selon la ligne IX-IX de figure 7. Figure 10 est une vue en coupe selon la ligne X-X de figure 7. La figure 1 représente un ensemble photovoltaïque 1 comportant un module solaire photovoltaïque 2, et un cadre de support 3 lequel est fixé par collage le module photovoltaïque 2. La référence 4 représente la couche de colle destinée à assurer la fixation du module photovoltaïque 2 sur le cadre de support 3. La couche de colle 4 a été illustrée avec une épaisseur importante de manière à être visible sur les figures. Le module photovoltaïque 2 comprend une première face 5 où est disposé un ensemble de cellules photovoltaïques. Les cellules photovoltaïques sont avantageusement disposées en lignes et en colonnes. La première face 5 est destinée à être exposée au rayonnement solaire afin de permettre aux cellules photovoltaïques de créer de l'énergie électrique à partir de l'énergie solaire. Le module photovoltaïque solaire 2 comprend une seconde face 6. La seconde face 6 est située à l'opposé de la première face 5. Le cadre de support 3 est destiné par exemple à être fixé sur la terrasse, le mur ou le toit d'une habitation. Le cadre de support 3 présente avantageusement une forme rectangulaire ou carrée. Comme montré sur la figure 2, le cadre de support 3 est formé par quatre profilés sensiblement identiques reliés deux à deux, à savoir deux profilés latéraux 3a, 3b et deux profilés formant traverse 3c, 3d. Les profilés 3a à 3d sont de préférence réalisés à base d'aluminium, et sont avantageusement reliés deux à deux par une ligne de soudure. Chaque profilé comporte une partie de support 7 présentant une forme générale de L. Une première branche 7a du L est plaquée contre la seconde face 6 du module photovoltaïque 2 au niveau d'un bord latéral correspondant 8 de ce dernier de manière à soutenir le module photovoltaïque. Une seconde branche 7b du L est plaquée contre le bord latéral correspondant 8 du module photovoltaïque de manière à maintenir ce dernier en position. La figure 3 représente un ensemble photovoltaïque selon un deuxième mode de réalisation qui diffère de celui représenté sur la figure 1 en ce que la portion de support 7 de chaque profilé est constituée par une plaque de soutien sensiblement plane plaquée contre la seconde face 6 du module photovoltaïque 2 au niveau du bord latéral correspondant de ce dernier de manière à soutenir le module photovoltaïque. Selon une variante de réalisation de ce deuxième mode de réalisation, le cadre de support pourrait présenter une forme générale de croix, et de ce fait comprendre par exemple uniquement deux profilés s'étendant sensiblement selon les diagonales du module photovoltaïque 2. Les figures 4 à 10 représentent deux types de profilés appartenant à un ensemble photovoltaïque 1 selon un troisième mode de réalisation destiné 10 à être intégré dans la toiture d'un bâtiment. Le cadre de support 3 de cet ensemble photovoltaïque 1 est formé par quatre profilés reliés deux à deux, à savoir deux profilés latéraux destinés à s'étendre sensiblement suivant la ligne de plus grande pente du toit incliné, et des profilés supérieur et inférieur destinés à s'étendre sensiblement 15 horizontalement. Les figures 4 à 6 représentent le profilé supérieur 3c, tandis que les figures 7 à 10 représentent l'un des profilés latéraux, et de préférence le profilé latéral droit 3b. Comme montré plus particulièrement sur les figures 4 et 6, le profilé supérieur 3c comporte une partie de support 7 agencée pour supporter 20 le module photovoltaïque 2, et une partie de raccordement 11 solidaire et contigüe de la partie de support 7. La partie de raccordement 11 est agencée pour permettre le raccordement par recouvrement partiel de l'ensemble photovoltaïque 1 par des tuiles adjacentes ou un ensemble photovoltaïque adjacent. 25 Comme montré sur la figure 6, la partie de raccordement 11 comporte, sur sa face destinée à être opposée à la charpente du toit, une rainure longitudinale 12 agencée pour recevoir un joint d'étanchéité destiné à assurer l'étanchéité dans la zone de recouvrement avec les tuiles adjacentes ou l'ensemble photovoltaïque adjacent. 30 Le profilé supérieur 3c comprend en outre une rainure longitudinale 13 ménagée en dessous de la partie de support 7 et débouchant au niveau de chaque extrémité du profilé. Comme montré plus particulièrement sur les figures 7 et 10, le profilé latéral droit 3b comporte une partie de support 7 agencée pour 35 supporter le module photovoltaïque 2, et une partie de raccordement 11 solidaire et contigüe de la partie de support 7. La partie de raccordement 11 est agencée pour permettre le raccordement latéral par recouvrement partiel de l'ensemble photovoltaïque 1 avec des tuiles adjacentes ou un ensemble photovoltaïque adjacent. Comme montré sur la figure 10, la partie de raccordement 11 du profilé latéral droit 3b comporte une portion sensiblement plane 14 s'étendant sensiblement perpendiculairement à partir de la seconde branche 7b de la partie de support 7, et deux nervures longitudinales 15 s'étendant à partir de la surface inférieure de la portion sensiblement plane 12. Le profilé latéral droit 3b comprend en outre une rainure 10 longitudinale 13 ménagée en dessous de la partie de support 7 et débouchant au niveau de chaque extrémité du profilé. Le profilé latéral gauche (non représenté sur les figures) présente une partie de support identique à celle du profilé latéral droit 3b, mais présente une partie de raccordement comportant une portion sensiblement plane 15 s'étendant sensiblement perpendiculairement à partir de la seconde branche de la partie de support, et deux rainures longitudinales adaptées pour recevoir les nervures longitudinales ménagées sur la partie de raccordement du profilé latéral droit d'un ensemble photovoltaïque adjacent. Les profilés latéraux et supérieurs sont fixés deux à deux par des 20 organes de fixation, tels que des équerres de fixation dont les branches sont destinées à être engagées respectivement dans les rainures longitudinales 13 ménagées sur les profilés. Selon ce mode de réalisation, le profilé inférieur (non représenté sur les figures) pourrait être constituée par une plaque de soutien sensiblement 25 plane plaquée contre la seconde face 6 du module photovoltaïque 2 au niveau du bord latéral inférieur de ce dernier de manière à soutenir le module photovoltaïque, ou par un profilé présentant une section transversale en forme générale de L dont l'un des branches est plaquée contre la seconde face 6 du module photovoltaïque 2 de manière à soutenir le module photovoltaïque, et 30 dont l'autre branche est plaquée contre le bord latéral inférieur du module photovoltaïque de manière à maintenir ce dernier en position. Selon un mode de réalisation non représenté sur les figures, le cadre de support pourrait présenter une forme générale de H, et de ce fait comprendre deux profilés latéraux comportant une partie de support en forme 35 de L, et un profilé formant traverse constituée par une plaque de soutien sensiblement plane plaquée contre la seconde face 6 du module photovoltaïque 2 de manière à soutenir le module photovoltaïque. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cet ensemble photovoltaïque, décrites ci-dessus à titre 5 d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS1. Ensemble photovoltaïque (1) comportant un module solaire photovoltaïque (2) comportant un ensemble de cellules photovoltaïques, et un cadre de support (3) formé par une pluralité de profilés (3a-3d) et sur lequel est fixé le module photovoltaïque, le module photovoltaïque comprenant une première face (5) destinée à être exposée au rayonnement solaire, une seconde face (6) opposée à la première face, et des bords latéraux, caractérisé en ce que chaque profilé comprend une partie de support (7) agencée pour supporter le module photovoltaïque, chaque partie de support (7) comportant uniquement une portion de soutien s'étendant sur la seconde face du module photovoltaïque de manière à soutenir ce dernier ou une portion de soutien (7a) s'étendant sur la seconde face (6) du module photovoltaïque de manière à soutenir ce dernier et une portion de maintien (7b) s'étendant sur un bord latéral du module photovoltaïque de manière à maintenir ce dernier en position, et en ce que le module photovoltaïque (2) est fixé sur chaque partie de support (7) par collage. 2. Ensemble photovoltaïque selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de support (7) d'au moins l'un des profilés est constituée par une portion de soutien sensiblement plane plaquée contre la seconde face (6) du module photovoltaïque (2) de manière à soutenir le module photovoltaïque. 3. Ensemble photovoltaïque selon la revendication 2, caractérisé en ce que la portion de soutien sensiblement plane est plaquée contre la seconde face du module photovoltaïque au niveau d'un bord latéral de ce dernier. 4. Ensemble photovoltaïque selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de support (7) d'au moins l'un des profilés présente une forme générale de L, une première branche (7a) du L étant plaquée contre la seconde face (6) du module photovoltaïque au niveau d'un bord latéral de ce dernier de manière à soutenir le module photovoltaïque, et une seconde branche (7b) du L étant plaquée contre le bord latéral correspondant du module photovoltaïque de manière à maintenir ce dernier en position.35 5. Ensemble photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les parties de support (7) des différents profilés sont identiques. 6. Ensemble photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins l'un des profilés comporte une partie de raccordement (11) agencée pour permettre le raccordement par recouvrement de l'ensemble photovoltaïque avec des tuiles adjacentes ou un ensemble photovoltaïque adjacent. 7. Champ photovoltaïque comprenant un assemblage d'une 10 pluralité d'éléments photovoltaïques selon l'une des revendications 1 à 6.