Brevet FR2949243A1 — publié le 20110225

i Dispositif de type ombrière de parking photovoltaïque La présente invention concerne un dispositif appelé � ombrière � de parking. Plus particulièrement, la présente invention concerne des ombrières de parking photovoltaïques. Ce type de dispositif est destiné à assurer la protection des véhicules du soleil et des intempéries, tout en produisant de l'électricité photovoltaïque et le cas échéant en recueillant et recyclant de l'eau de pluie s'écoulant sur la toiture. Il s'agit d'un produit destiné la vente aux particuliers ou aux io entreprises et collectivités locales, dont le but est de produire de l'électricité tout en garantissant une protection contre les éléments pour les véhicules garés sous l'ombrière. On connaît différents types d'ombrières photovoltaïques. Celles-ci comportent en général un grand pan de toiture, de préférence incliné, 15 destiné à recevoir des panneaux photovoltaïques pour la production d'électricité, l'inclinaison des panneaux étant prévue afin d'éviter l'accumulation de salissures à la surface desdits panneaux en général vitrés. On connaît des dispositifs commercialisés par la Société SUNVIE France, dont la structure inclinée supportant les panneaux photovoltaïques 20 était constituée de fermes en bois lamellé collé ou en métal, deux fermes successives étant espacées d'au moins une pluralité d'emplacements de voitures en largeur, la base desdites fermes étant scellée dans des semelles de fondations enterrées dans le sol. On connaît également des abris de type ombrière de Parking 25 constituée de quatre poteaux verticaux en bois ancrés également au sol sur massif béton par des platines en acier. Ces dispositifs présentent comme inconvénient majeur de nécessiter des réalisations de fondation au sol pour leur ancrage, ce qui représente une augmentation significative du coût, du temps et de la difficulté de la mise en place du dispositif sur site et de son déplacement éventuel d'un site à un autre site. Le but de la présente invention est donc de fournir un dispositif permettant d'améliorer les moyens d'ancrage au sol. Plus généralement, la présente invention consiste à fournir un dispositif de type ombrière de Parking, notamment du type ombrière de Parking photovoltaïque pour la production d'électricité améliorée, notamment en termes de simplicité et de coût de réalisation et d'installation sur site. io Pour ce faire, la présente invention fournit un dispositif du type ombrière de parking constituée de a) une toiture de préférence rectangulaire comprenant une structure support sur laquelle repose et sont fixés les éléments de couverture, et 15 b) au moins deux structures d'élévation supportant la dite toiture, de préférence au moins au niveau de 2 côtés opposés de la dite toiture rectangulaire, les dites structure en élévation étant espacées l'une de l'autre de manière à délimiter un espace couvert de stationnement de véhicule(s) sous la dite toiture, 20 caractérisé en ce que chaque dite structure d'élévation est constituée de 2 poteaux inclinés réunis l'un à l'autre, de préférence au moins à mi-hauteur, les extrémités inférieures desdits poteaux étant espacées l'une de l'autre et solidaires d'un même socle en béton apte à reposer à plat sur le sol, les 2 socles en béton des 2 structures en élévation délimitant au sol un dit 25 espace couvert de stationnement. On comprend que : - ladite pièce de fixation est située en hauteur au dessus du socle ; - les 2 socles contribuent de par leur poids à l'ancrage au sol de la dite structure en élévation et permettent de réaliser l'ancrage de la dite 30 combrière sans réalisation de fondations enterrées ni détérioration du revêtement du sol tel qu'un enrobé bitumineux sur lequel il repose. Le fait d'avoir un seul socle s'étendant entre les 2 extrémités inférieures des 2 poteaux permet d'augmenter le poids du socle pour un encombrement de l'espace couvert entre les deux structures d'élévation minimal. Le fait que les poteaux soient inclinés permet - d'une part d'abaisser le centre de gravité de la dite structure en élévation et - d'autre part de répartir le poids de la structure en élévation sur toute la longueur du socle et non pas à ses seules extrémités comme ce io serait le cas avec des poteaux verticaux. Cette double caractéristique a pour effet de stabiliser la dite structure d'élévation en diminuant le risque d'effet de levier et basculement en rotation du socle par rapport à une de ses extrémités longitudinales sous l'effet d'une force notamment la force du vent s'appliquant sur 15 l'ombrière en hauteur au niveau de la toiture. Il est ainsi possible de mettre en oeuvre selon l'invention des socles comparativement plus légers et moins encombrants qu'ils ne le seraient si les poteaux de soutien de la toiture étaient disposés verticalement ou étaient inclinés sans se rejoindre. Plus particulièrement, les 2 poteaux inclinés sont dressés dans un 20 même plan vertical. Cette structure en élévation ne comprenant que 2 poteaux est relativement légère et peut être stabilisée au sol par des socles ne dépassant pas en longueur au-delà de la toiture. Selon une variante de réalisation, les deux poteaux inclinés peuvent 25 être réunis l'un à l'autre sensiblement à mi-hauteur de manière à former une structure d'élévation en croix. Toutefois, avantageusement, selon une autre variante préférée, les 2 poteaux inclinés sont réunis l'un à l'autre au niveau de leur extrémité supérieure, formant ainsi une structure d'élévation en compas. Cette structure en élévation en forme de compas permet de disposer les deux poteaux inclinés de chaque structure avec leur axe sensiblement dans un même plan vertical d'une part, et d'autre part, présente une meilleure compacité et une plus grande rigidité, notamment au niveau de la liaison des poteaux entre eux au niveau de leur extrémité supérieure. Plus particulièrement encore, ladite structure support de toiture comprend : a) un cadre rectangulaire formé par au moins : - deux premières pannes parallèles à la direction longitudinale XX' des io socles, fixées au niveau du sommet de chacune des 2 structures en compas respectivement, et - deux deuxièmes pannes (2b) assurant la jonction entre les extrémités des dites premières pannes, et b) une pluralité des chevrons (2c) parallèles entre eux et supportés par 15 les dites deuxièmes pannes Ce mode de réalisation est approprié pour la réalisation d'une ombrière photovoltaïque de parking de voiture d'usage aisé, car il permet d'obtenir une toiture inclinée de 15 à 20° dont les cotés opposés transversaux distants de plus de 6 m avec le coté bas à au moins 2m de 20 hauteur et dont le sommet des dite structures de compas est à environ 3m de hauteur avec des extrémités longitudinales des dits socles ne dépassant les 3/4 de la distance entre les cotés opposés transversaux de la toiture. Selon d'autres caractéristiques particulières : - les 2 poteaux inclinés sont inclinés l'un par rapport à l'autre 25 d'un angle a de 30° à 60°, de préférence de 40° à 50°, et - ladite structure en élévation en compas est fixée à son extrémité supérieure en pointe sensiblement en partie médiane desdites deux premières pannes à l'aide d'une pièce de fixation en forme d'axe. Avantageusement, ladite toiture est inclinée 13 de 10 à 30° par rapport à l'horizontale, de préférence de 15 à 20°. Cette inclinaison permet de se protéger du soleil en été et de laisser passer le rayonnement en hiver. D'autre part, cette toiture inclinée offre une meilleure résistance aux éléments atmosphériques du climat, tels que le vent et la pluie. Elle permet également de récupérer les eaux de pluie de par la pente, l'ombrière pouvant être équipée d'un système de récupération des eaux de pluie annexe, notamment à l'aide d'une gouttière. Cette inclinaison permet également d'optimiser le rendement de io récupération d'énergie solaire en cas où lesdits éléments de couverture comprennent des panneaux photovoltaïques de production d'électricité, de préférence reliés à un onduleur reposant sur un dit socle et reliés au réseau électrique. En effet, de façon connue l'ombrière peut produire du courant 15 électrique photovoltaïque via des panneaux mono ou polycristallins, le courant délivré à la sortie des panneaux étant un courant continu est transformé en courant ondulé après passage par un dit onduleur, pour être réinjecté dans le réseau électrique. L'inclinaison des panneaux vise à obtenir une meilleure exposition au rayonnement, mais surtout à éviter la 20 stagnation de saleté à la surface des panneaux, c'est-à-dire dans les deux cas, à préserver le rendement des panneaux. De par l'inclinaison des panneaux, l'eau de pluie peut évacuer les saletés, évitant qu'elles ne stagnent à sa surface. Dans un mode de réalisation, lesdits socles sont fixés au sol par des 25 pieux battus dans le sol à travers des orifices traversant l'épaisseur desdits socles et scellés dans le dit socle, de préférence au moins 2 pieux respectivement à proximité de chaque extrémité longitudinale dudit socle. Ces pieux assurent une retenue empêchant le cas échéant que le socle ne soit déplacé par glissement sur le sol dans certaines conditions 30 d'implantation. Le socle peut également être fixé au sol par un système d'agrafes. Mais, il peut également être autoporteur assurant à lui seul le maintien au sol du dispositif. Selon d'autres caractéristiques plus particulières : - lesdits socles successifs d'un même dispositif sont espacés l'un de l'autre tel que l'espace disponible au sol L'2 est d'au moins 4,5 m, de préférence au moins 5 m. Ainsi, le dispositif permet le stationnement à l'abri de 2 voitures côte à côte, - lesdits poteaux sont en bois ou en métal et ladite structure de io support de toiture est en métal ou bois. On comprend que la longueur, largeur et hauteur du dispositif peuvent être adaptées afin de garantir une stabilité optimale du dispositif et ce quelque soit la région de son implantation géographique, c'est-à-dire en fonction de la force du vent, du taux de pluviosité, neige etc. 15 Avantageusement encore, la semelle ou socle en béton préfabriqué peut contenir un éclairage incorporé ou tout autre composant de signalétique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée des figures qui va 20 suivre, dans lesquelles - la figure 1 représente une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 représente une vue de dessus, - la figure 3 représente une vue de côté en coupe transversale 25 verticale selon AA du dispositif de la figure 2, - la figure 4 est un détail de l'axe de fixation de la structure en élévation sur le cadre de la structure support de toiture, - la figure 5 est un détail de l'ancrage des poteaux sur un dit socle, - la figure 6 est une coupe longitudinale médiane selon BB d'un dispositif de la figure 3, et - la figure 7 représente un second mode de réalisation d'ombrière photovoltaïque de Parking selon l'invention, comprenant des structures support en élévation 3 en forme de croix. L'ombrière photovoltaïque de Parking décrite dans les figures 1 à 6 est constituée de deux structures latérales en forme de compas 3 comprenant deux poteaux 3a,3b inclinés réunis à leur extrémité supérieure selon un plan de coupe verticale sur une aire de chevauchement 3-1 io rectangulaire à leur sommet. Les deux poteaux sont par exemple réalisés dans des tubes de 140 mm de diamètre et 6 mm d'épaisseur. Les deux poteaux présentent une longueur I = 3,44 m et sont réunis à leur sommet selon un angle a d'environ 20°. Les deux poteaux 3a,3b sont fixés à leur extrémité inférieure sur un 15 socle en béton 4 s'étendant sur une longueur L4 de 4,5 m dans leur direction longitudinale XX'. Les socles 4 sont des pièces longitudinales de forme symétrique par rapport au plan vertical défini par les axes des deux poteaux 3a,3b de la structure en compas 3. Les socles 4 présentent une largeur dans la direction perpendiculaire 20 à la direction XX', 11 = 50 cm et une épaisseur el = 23 cm, c'est-à-dire une hauteur par rapport au sol 10 sur lequel ils reposent. Les extrémités inférieures des deux poteaux 3a,3b tubulaires sont emmanchés par-dessus un manchon 3-3 dont une extrémité est scellée dans le socle en béton présentant sensiblement la même forme en section 25 transversale. Une réserve oblongue 3-4 permet un réglage de la hauteur du poteau sur le manchon lors du boulonnement de l'extrémité inférieure de celui-ci au manchon. Les deux structures en compas et les deux socles ont des plans de symétrie verticaux espacés l'un de l'autre d'une distance L2 de 5,20 m pour 30 permettre les emplacements 5a,5b de deux voitures 6 entre les deux socles sur une largeur L2 de 4,70 m, les deux socles et les emplacements 5a,5b occupant une longueur L1 de 5,70 m. Les deux structures en compas 3 supportent à leur extrémité supérieure une toiture 2 comprenant une structure support de toiture formée d'un cadre rectangulaire constitué de deux premières pannes 2a s'étendant dans la direction longitudinale des socles XX' sur une longueur de L3 = 2,45 m, les extrémités des deux premières pannes étant réunies par deux deuxièmes pannes 2b s'étendant dans la direction perpendiculaire sur une longueur L2 = 4,8 m. Une pluralité de 7 chevrons 2c s'étend dans la io direction longitudinale XX' desdits socles, parallèlement aux dites premières pannes, supportés par lesdites deuxièmes pannes, régulièrement espacés tous les L5 = 80 cm dans la direction perpendiculaire à ladite direction longitudinale XX'. Lesdites premières et deuxièmes pannes sont constituées par des 15 pannes de section 150 x 170 mm sous forme de tube creux d'épaisseur 8 mm. Les chevrons sont constitués de chevrons plats de section de hauteur 180 mm sur une longueur L = 6 m s'étendant dans la direction longitudinale XX' de l'abri. Les chevrons 2c supportent des panneaux photovoltaïques 7 20 s'étendant de manière juxtaposée, de manière à couvrir toute la toiture 2 et couvrir ainsi deux voitures stationnées sous la toiture. La toiture 2 s'étend donc dans la direction XX' d'une longueur L de 6 m supérieure à la taille moyenne d'une voiture et supérieure à la taille des socles, ce qui permet une circulation d'entrée et de sortie des aires de 25 stationnement relativement aisées. Le cadre rectangulaire de support de toiture est fixé à l'extrémité supérieure desdites structures en compas par une pièce de liaison structurelle axiale 8 assurant la liaison entre les faces externes desdites premières pannes 2a et la face interne de la zone de liaison 3-1 des deux 30 poteaux inclinés l'un contre l'autre à leur sommet. Cette pièce de liaison 8 assure la liaison des premières pannes avec la zone de liaison 3-1 au sommet de ladite structure en compas 3, sensiblement à mi-longueur des premières pannes 2a et à une hauteur H de 2,95 m par rapport au niveau du sol 10. Le cadre rectangulaire 2 supportant les panneaux 7 est légèrement incliné d'un angle 13 de 15° à 20°, de manière à ce que les panneaux 7 reposant sur les chevrons 3 soient eux-mêmes inclinés d'un même angle pour les raisons explicitées précédemment. L'inclinaison de la toiture permet que le point bas de la toiture 2-1 reste à une hauteur supérieure à 2m. Les socles 4 peuvent être fixés au sol 10 par l'intermédiaire de pieux io 9 sous forme de tubes d'acier de diamètre 60 mm, battus dans la chaussée, s'étendant à travers les orifices 4-1 à proximité des extrémités longitudinales du socle 4, les pieux 9 pouvant être scellés en mortier de résine au niveau de l'ouverture supérieure 4-2 des orifices 4-1 des socles 4 dans lesquels ils sont introduits. 15 Les socles 4 peuvent être suffisants de par leur poids et surface de contact avec le sol pour assurer le maintien de la structure par eux-mêmes. Toutefois, avantageusement, les pieux 9 constituent une sorte de système d'agrafes qui augmentent le maintien au sol des socles 4, évitant leur déplacement éventuel indésirable dans certaines conditions d'implantation 20 et/ou en cas de mouvements de véhicules venant heurter brutalement lesdits socles. L'ombrière 1 selon l'invention produit du courant électrique photovoltaïque via des panneaux 7 assemblés de façon juxtaposée sur la toiture 2, constituée de panneaux mono ou polycristallins. Ces panneaux 25 photovoltaïques 7 sont constitués de panneaux de verre trempé de 2 à 4 mm d'épaisseur par-dessus des cellules de Silicium ou autre cellule photovoltaïque, notamment des panneaux de la Société Suntech Power de puissance 200 Wc (Watt-crête). Les panneaux 7 sont installés sur la structure, notamment le cadre 30 rectangulaire 2 par clipsage et reliés entre eux par une connectique. 2949243 i0 Les panneaux 7 photovoltaïques 7 sont couplés à un onduleur 11 disposé de préférence sur un dit socle 4. Sur la figure 7, on a représenté une seconde variante de réalisation dans laquelle la toiture 2 est supportée par des structures en élévation 5 constituées de deux poteaux 3b,3b disposés en croix reliés par une pièce de jonction médiane 3-3 sensiblement à mi-longueur de chacun des poteaux 3a et 3b. Les poteaux 3a et 3b sont alors constitués de 2 demi-poteaux 3a1-3a2, 3b1-3b2 reliés entre eux par une pièce de liaison 3-2 apte à disposer chaque couple de deux demi-poteaux 3a1-3a2 et 3b1-3b2 en io continuité rectiligne et les deux couples 3a1-3a2 et 3b1-3b2 en croix. Toutefois, en termes de stabilité et de simplicité de fabrication et d'installation, on préfère le mode de réalisation avec les structures en élévation en forme de compas des figures 1 à 6. La structure en compas peut être faite de bois pour un particulier, 15 mais de préférence est métallique notamment dans le cas d'un bâtiment industriel ou agricole ou de Collectivité. L'ombrière permet la protection du soleil pour deux véhicules 6, puisque ses dimensions permettent de ménager deux espaces 5a,5b de stationnement protégés du soleil en été et des intempéries en hiver. 20 A cet égard, l'ombrière peut être équipée d'un système de récupération des eaux de pluie s'abattant sur la toiture (non représenté). REVENDICATIONS1. Dispositif du type ombrière de parking (1) constituée de : a) une toiture de préférence rectangulaire comprenant une structure support (2) sur laquelle repose et sont fixés les éléments de couverture (7), et b) au moins deux structures d'élévation (4) supportant la dite toiture, de préférence au moins au niveau de 2 côtés opposés de la dite toiture rectangulaire, les dites structure en élévation étant espacées l'une de io l'autre de manière à délimiter un espace couvert de stationnement (5, 5a-5b) de véhicule(s) (9) sous la dite toiture, caractérisé en ce que chaque dite structure d'élévation est constituée de 2 poteaux inclinés (3a, 3b) réunis l'un à l'autre (3-1,3-2), de préférence au moins à mi-hauteur, les extrémités inférieures desdits poteaux étant 15 espacées l'une de l'autre et solidaires d'un même socle en béton (4) apte à reposer à plat sur le sol, les 2 socles en béton des 2 structures en élévation délimitant au sol (10) un dit espace couvert de stationnement (5, 5a-5b). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 2 poteaux inclinés (3a,3b) sont dressés dans un même plan vertical. 20 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les 2 poteaux inclinés (3a,3b) sont réunis l'un à l'autre au niveau (3-1) de leur extrémité supérieure, formant ainsi une structure d'élévation en compas (3). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce 25 que ladite structure support de toiture (2) comprend : a) un cadre rectangulaire formé par au moins : - deux premières pannes (2a) parallèles à la direction longitudinale (XX') des socles (4), fixées au niveau du sommet de chacune des 2 structures en compas (3) respectivement, et- deux deuxièmes pannes (2b) assurant la jonction entre les extrémités des dites premières pannes, et b) une pluralité des chevrons (2c) parallèles entre eux et supportés par les dites deuxièmes pannes 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les 2 poteaux inclinés sont inclinés l'un par rapport à l'autre d'un angle (a) de 30° à 60°, de préférence de 40° à 50°. 6. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que ladite structure en élévation en compas est fixée à son extrémité supérieure en pointe sensiblement en partie médiane desdites deux premières pannes (2a) à l'aide d'une pièce de fixation en forme d'axe (8). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits socles (4) sont fixés au sol (10) par des pieux (9) battus dans le sol à travers des orifices (4-1) traversant l'épaisseur desdits socles (4) et scellés dans le dit socle, de préférence au moins 2 pieux (9) respectivement à proximité de chaque extrémité longitudinale dudit socle. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits socles (7) successifs d'un même dispositif (1) sont espacés l'un de l'autre tel que l'espace disponible au sol (L'2) est d'au moins 4.5 m, de préférence au moins 5 m. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits poteaux (2a,2b) sont en bois ou en métal et ladite structure de support de toiture est en métal ou bois. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite toiture est inclinée (F3) de 10 à 30° par rapport à l'horizontal, de préférence de 15 à 20°. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lesdits éléments de couverture comprennent des panneaux photovoltaïques (7) de production d'électricité, de préférence reliés à un onduleur (11) reposant sur un dit socle et reliés au réseau électrique.