Brevet FR2961585A1 — publié le 20111223

La présente invention concerne un ensemble composé d'un élément en forme de panneau, en particulier un panneau solaire, et d'une structure de support pour l'élément en forme de panneau, prévu pour être placé sur une construction de toiture plate, dans lequel ladite structure de support est prévue pour maintenir l'élément en forme de panneau en position inclinée par rapport à la construction de toiture. Actuellement, un nombre croissant de personnes optent pour leur propre installation d'énergie solaire, également appelée installation photovoltaïque ou installation PV, avec laquelle elles peuvent produire elles-mêmes de l'électricité et/ou de la chaleur. Une telle installation se compose de panneaux solaires, d'un système de montage ou de fixation permettant de monter les panneaux sur ou dans la toiture, du câblage nécessaire et des convertisseurs qui transforment le courant continu généré en courant alternatif de 230 Volts/50 Hertz, qui peut être utilisé pour les applications les plus diverses ou être injecté dans le réseau. Dans le cas de panneaux solaires thermiques, l'installation comprend également des collecteurs solaires qui convertissent l'énergie solaire en chaleur. Les panneaux solaires sont pour la plupart placés sur des toitures orientées au sud, à l'ouest ou à l'est. Etant donné que les panneaux sont de préférence placés avec un angle d'au moins 30°, une toiture plate se prêtera le mieux à une telle installation d'énergie solaire, parce qu'avec une toiture plate, il est possible de décider sous quel angle et selon quelle orientation les panneaux seront le mieux placés. Cependant, de nombreuses toitures, par exemple les toitures de bâtiments industriels, n'ont pas été calculées de façon à pouvoir supporter un important supplément de poids. Les systèmes de montage actuellement connus pour les toitures plates supportent les panneaux sur leur petit côté et se composent d'éléments obliques ou d'une construction (châssis) (en aluminium), qui est placée sur la toiture et sur laquelle les panneaux solaires sont fixés mécaniquement sous un certain angle (par exemple 35°). Pour minimiser l'influence du vent sur le système, les structures de support connues sont munies d'un coupe-vent. De tels coupe-vent empêchent que le vent pénètre sous le système et puisse ensuite le soulever. Pour empêcher néanmoins que de tels systèmes de montage puissent s'envoler du toit par vent violent, ils présentent l'inconvénient que soit la structure de support elle-même soit le coupe-vent doit être fortement alourdi avec du lest, par exemple des blocs de béton pleins. A cause de ce lest, les potentialités des toitures sont cependant fortement limitées. Une autre façon d'éviter que le vent pénètre sous le système consiste - comme cela est décrit dans une des publications de brevet suivantes: WO 2009/137809, DE 20 2008 014274 ou DE 20 2007 016366 - à réaliser la paroi arrière de façon entièrement fermée afin d'éviter ainsi que le vent puisse pénétrer sous le système. Les systèmes de montage connus présentent en outre l'inconvénient que leur placement demande beaucoup de temps, du fait que l'on doit d'abord déterminer l'endroit où les structures de support doivent être placées et à quelle distance l'une de l'autre elles doivent être installées. Le but de la présente invention est dès lors de procurer un ensemble composé d'éléments en forme de panneaux, en particulier des panneaux solaires, et d'une structure de support pour ceux-ci, dont le lest peut être fortement réduit et qui est en même temps résistant au vent violent, de telle manière que le potentiel des toitures, sur lesquelles des installations d'énergie solaire peuvent être placées, puisse augmenter fortement. La présente invention a en outre comme but complémentaire de procurer un tel ensemble destiné à des éléments en forme de panneaux, qui peut être monté facilement et rapidement sans manipulations excessives ou sans une grande quantité de matériaux de fixation, tout en garantissant la stabilité et la résistance du système. Le but de l'invention est atteint en procurant un ensemble composé d'un élément en forme de panneau, en particulier un panneau solaire, et d'une structure de support pour l'élément en forme de panneau, prévu pour être placé sur une construction de toiture plate, dans lequel ladite structure de support est prévue pour maintenir l'élément en forme de panneau en position inclinée par rapport à la construction de toiture, et dans lequel ladite structure de support comprend en outre une paroi arrière montée en oblique par rapport à la construction de toiture, qui présente au moins une ouverture. Le vent exerce sur un tel ensemble une influence favorable. Sous l'effet de vitesses de vent élevées, il se crée une forte pression dirigée vers le bas, ce qui favorise la stabilité. De plus, grâce à l'ouverture pratiquée, il apparaît un effet de Venturi additionnel générant une dépression sous l'élément en forme de panneau, ce qui accroît la pression dirigée vers le bas et assure une meilleure évacuation de la chaleur sous l'élément en forme de panneau. Selon un mode de réalisation préféré de l'ensemble selon la présente invention, ladite paroi arrière présente au moins deux ouvertures s'étendant dans le sens de la longueur. Cette ouverture doit être pliée d'un angle de 30° vers l'extérieur, la largeur de l'ouverture est d'une importance secondaire. Dans un autre mode de réalisation préféré de l'ensemble selon la présente invention, la structure de support comporte au moins deux rails de montage, qui sont prévus pour recevoir la paroi arrière. Les profilés de montage sont disponibles en différentes longueurs, de telle manière que l'on puisse réaliser avec ceux-ci chaque montage possible. On évite ainsi de devoir effectuer encore des manipulations supplémentaires pendant le montage afin d'obtenir tous les éléments à la bonne longueur. Selon un mode de réalisation particulier de l'ensemble selon la présente invention, ladite structure de support comprend des moyens de couplage mâles et femelles s'adaptant les uns dans les autres pour fixer la paroi arrière sur la structure de support. De préférence, les moyens de couplage mâles sont formés par des ergots et les moyens de couplage femelles sont formés par des fentes. En particulier, les ergots sont prévus sur la paroi arrière et les fentes correspondantes sont prévues sur les rails de montage. En utilisant un système à ergots, on doit moins recourir à d'autres moyens de fixation, ce qui permet un montage beaucoup plus rapide. En prévoyant des fentes sur les profilés de montage suivant un motif fixe pour les ergots prévus sur la paroi arrière, l'utilisateur voit clairement où les composants doivent être placés, tant en longueur qu'en largeur. De même, on fixe ainsi dans les profilés de montage la distance pour un prochain élément en forme de panneau, ce qui simplifie le tracé du plan de pose de telle manière que le montage de l'ensemble puisse être effectué beaucoup plus rapidement. Selon un autre mode de réalisation particulier de l'ensemble selon la présente invention, l'ensemble comporte en outre un cadre profilé en matière plastique, qui est muni de bords saillants aptes à recevoir un profilé de montage. Un tel cadre profilé empêche que la base sur laquelle l'ensemble est placé soit endommagée. En même temps, le placement d'un tel cadre profilé à la face inférieure des profilés de montage assure un bon drainage de telle manière qu'il ne puisse pas subsister de l'eau de précipitation contre ces profilés. Ledit cadre profilé comprend de préférence un espace de réception, qui est prévu pour recevoir du lest. Ce lest peut être nécessaire pour la stabilité de l'ensemble. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'ensemble selon la présente invention, ledit ensemble comporte des éléments de serrage destinés à serrer l'élément en forme de panneau contre la structure de support. L'ensemble comprend de préférence deux premiers éléments de serrage, qui sont aptes à recevoir (serrer) le bord antérieur de l'élément en forme de panneau et qui sont chacun prévus sur un rail de montage. En outre, l'ensemble comprend un deuxième élément de serrage, qui est prévu pour le serrage du bord postérieur de l'élément en forme de panneau. Le deuxième élément de serrage est prévu pour être placé sur la paroi arrière. Pour expliquer davantage les propriétés de la présente invention et pour en faire ressortir des avantages et des détails complémentaires, on présente maintenant une description plus détaillée du système de montage selon l'invention. Il doit être clair que rien dans la description qui suit ne peut être interprété comme une limitation de la protection demandée dans les revendications. Dans cette description, on se réfère par des repères numériques aux dessins annexés, dans lesquels La Fig. 1 est une représentation en perspective d'une installation d'énergie solaire composée de plusieurs ensembles selon l'invention; La Fig. 2 est une représentation en perspective de l'ensemble selon la présente invention; La Fig. 3 est une représentation en détail de la paroi arrière de la structure de support, munie de trois ouvertures s'étendant dans la direction de la longueur; La Fig. 4 est une représentation schématique du placement de deux ensembles selon la présente invention; La Fig. 5 est une vue en plan d'un profilé de montage; La Fig. 6 est une représentation de l'élément de serrage prévu pour recevoir le bord antérieur d'un élément en forme de panneau; La Fig. 7 est une représentation schématique de la manière dont l'élément en forme de panneau est reçu dans l'élément de serrage illustré dans la Figure 6; La Fig. 8 est une représentation en perspective de l'élément de serrage prévu pour serrer le bord postérieur d'un élément en forme de panneau; La Fig. 9 est une représentation d'un cadre profilé en matière plastique; et La Fig.10 est une représentation en perspective d'une piece de couplage apte à relier mutuellement l'un à l'autre des profilés de montage. La présente invention concerne un ensemble (1) (voir la Figure 2) composé d'un élément en forme de panneau (2) et d'une structure de support (3) pour l'élément en forme de panneau (2), prévu pour être placé sur une construction de toiture plate (non représentée dans les figures annexées), dans lequel ladite structure de support (3) est prévue pour maintenir l'élément en forme de panneau (2) en position inclinée par rapport à la construction de toiture et dans lequel ladite structure de support (3) comprend en outre une paroi arrière (4) montée en oblique par rapport à la construction de toiture. Un tel montage (voir par exemple les Figures 2 et 4) présente l'avantage qu'il se crée une forte pression dirigée vers le bas sous l'action de grandes vitesses de vent, réduisant ainsi fortement la nécessité de prévoir une importante quantité de lest supplémentaire. Le lest peut être davantage réduit en pratiquant une ou plusieurs ouvertures (d'air) (5) dans la paroi arrière (4) montée en oblique. L'ensemble illustré comprend dans sa paroi arrière (4) trois ouvertures (5) s'étendant dans la direction de la longueur (de la paroi arrière). Ces ouvertures (5) créent un effet de Venturi additionnel, qui génère une dépression sous le panneau (2). Cette dépression accroît d'une part la pression dirigée vers le bas sur l'ensemble (1) et assure d'autre part une meilleure ventilation, de telle manière que la chaleur qui est dégagée sous le panneau (2) pendant l'utilisation disparaîtra plus rapidement, ce qui entraîne une amélioration du rendement du panneau (2). Avec l'ensemble (1) selon l'invention, il est possible de former une installation d'énergie solaire, telle que celle qui est illustrée dans la Figure 1, en plaçant plusieurs ensembles en ligne les uns à côté des autres. La structure de support (3) comprend en outre au moins deux rails de montage (6) qui sont prévus pour recevoir la paroi arrière (4). En principe, on optera, lors de la construction d'une installation d'énergie solaire, pour la pose de plusieurs profilés de montage d'une certaine longueur les uns à côté des autres, de telle manière qu'il soit possible de placer plusieurs ensembles sur les mêmes rails de montage (6). Pour obtenir des longueurs encore plus grandes, deux profilés de montage (6) peuvent être reliés l'un à l'autre au moyen d'une pièce de couplage (15) (voir la Figure 10). Pour fixer à présent la paroi arrière (4) sur la structure de support (3), celle-ci comporte des moyens de couplage mâles et femelles s'adaptant les uns dans les autres. Dans les figures présentées (voir la Figure 3), les moyens de couplage mâles sont formés par des ergots (7) prévus sur le côté inférieur de la paroi arrière (4) et les moyens de couplage femelles sont formés par des fentes (8) qui sont pratiquées dans les profilés de montage (voir la Figure 5). En utilisant un système à ergots, on doit moins recourir à d'autres moyens de fixation, ce qui permet un montage beaucoup plus rapide. En prévoyant des fentes (8) à des distances fixes sur les profilés de montage (6) pour les ergots (7) prévus sur la paroi arrière (4), l'utilisateur peut voir clairement à quels endroits les composants doivent être placés, tant dans le sens de la longueur que dans le sens de la largeur. De même, on fixe ainsi dans les profilés de montage la distance pour un prochain élément en forme de panneau, ce qui simplifie le tracé du plan de pose de telle manière que le montage de l'ensemble (1) puisse être effectué beaucoup plus rapidement. L'élément en forme de panneau (2), dans ce cas un panneau solaire, repose comme on le voit dans la Figure 2 par son bord postérieur sur un bord saillant qui fait partie de la paroi arrière (4). Pour éviter que le panneau (2) soit emporté par le vent, d'une part le bord postérieur du panneau est serré contre la paroi arrière (4) au moyen d'un deuxième élément de serrage (14). Le deuxième élément de serrage (14) (voir la Figure 8) peut être fixé contre la paroi arrière par exemple au moyen de boulons (par exemple M6). D'autre part, le bord antérieur du panneau (2) est serré à ses deux extrémités par un premier élément de serrage (13) (voir les Figures 6 et 7), qui est prévu pour être placé sur le profilé de montage (6). Le premier élément de serrage (13) comprend un bout (patte) (16) qui s'ajuste dans un trou fixe (17) prévu dans le profilé de montage (6); de cette manière, ce premier élément de serrage (13) ne peut être placé qu'à des endroits spécifiques sur le profilé de montage (6). En opérant un préserrage du premier élément de serrage dans le profilé de montage, celui-ci va devenir un serrage après le placement du panneau, ce qui permet de prévenir l'apparition de vibrations supplémentaires dans l'ensemble. La Figure 9 est une illustration du cadre profilé en matière plastique (9) sur lequel l'ensemble (1) tout entier vient se poser. Ce profilé comporte des bords saillants (10) aptes à recevoir les profilés de montage (6). Le cadre profilé (9) comporte également un espace de réception (11), qui est prévu pour recevoir du lest (12), en particulier du lest en forme de dalle. Ce lest (12) peut être nécessaire pour la stabilité de l'ensemble. Ce lest (12) évite également qu'il apparaisse des vibrations dans l'ensemble (1). Ces vibrations ont une influence négative sur la stabilité de l'ensemble. En prévoyant des ouvertures de passage supplémentaires dans le cadre profilé (9), l'eau peut facilement être évacuée. L'ensemble (1) selon l'invention permet de minimiser le poids de la structure de support, notamment par la configuration aérodynamique, grâce à laquelle le vent exerce moins d'influence sur l'ensemble, en utilisant le panneau (2) lui-même qui, monté sur la structure de support (3), confère à l'ensemble (1) sa solidité finale, et grâce à la présence des ouvertures dans la paroi arrière (4) qui, à l'occasion de l'effet de Venturi, accroissent la pression dirigée vers le bas sur l'ensemble (1). REVENDICATIONS1. Ensemble (1) composé d'un élément en forme de panneau (2), en particulier un panneau solaire, et d'une structure de support (3) pour l'élément en forme de panneau (2), prévu pour être placé sur une construction de toiture plate, dans lequel ladite structure de support (3) est prévue pour maintenir l'élément en forme de panneau (2) en position inclinée par rapport à la construction de toiture, caractérisé en ce que ladite structure de support (3) comprend en outre une paroi arrière (4) montée en oblique par rapport à la construction de toiture, qui présente au moins une ouverture (5). 2. Ensemble (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi arrière (4) présente au moins deux ouvertures (5) s'étendant dans le sens de la longueur. 3. Ensemble (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la structure de support (3) comporte au moins deux rails de montage (6), qui sont prévus pour recevoir la paroi arrière (4). 4. Ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite structure de support (3) comprend des moyens de couplage mâles et femelles s'adaptant les uns dans les autres pour fixer la paroi arrière (4) sur la structure de support (3). 5. Ensemble (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de couplage mâles sont formés par des ergots (7) et en ce que les moyens de couplage femelles sont formés par des fentes (8). 6. Ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble (1) comporte en outre un cadre profilé en matière plastique (9), qui est muni de bords saillants (10) aptes à recevoir un profilé de montage (6). 7. Ensemble (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit cadre profilé (9) comprend un espace de réception (11) prévu pour recevoir du lest (12). 8. Ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit ensemble (1) comporte des éléments de serrage (13, 14) destinés à serrer l'élément en forme de panneau (2) contre la structure de support (3).