Brevet FR3148614A1 — publié le 20241115

TITRE DE L’INVENTION : TUILE MONOBLOC DE SUPPORT D’AU MOINS UN PANNEAU PHOTOVOLTAÏQUE, KIT ET TOITURE COMPORTANT UNE TELLE TUILE Une tuile monobloc (10) de support d’au moins un panneau photovoltaïque, qui comporte une face supérieure configurée pour être positionnée en regard du panneau photovoltaïque et une face inférieure (102) configurée pour être positionnée en regard d’au moins un élément constitutif d’une toiture, la face supérieure comportant un relief plan (106), le relief plan comportant un orifice borgne taraudé (108), d’axe (107) perpendiculaire au plan du relief, configuré pour recevoir un moyen de fixation à au moins un rail de fixation d’un panneau photovoltaïque. Figure pour l'abrégé : figure 1 TUILE MONOBLOC DE SUPPORT D’AU MOINS UN PANNEAU PHOTOVOLTAÏQUE, KIT ET TOITURE COMPORTANT UNE TELLE TUILE Domaine technique de l’invention La présente invention vise une tuile monobloc de support d’au moins un panneau photovoltaïque, un kit et une toiture comportant une telle tuile. Elle s’applique, notamment, au domaine de la construction et plus particulièrement à l’agencement et la fixation de panneaux photovoltaïques sur une toiture. État de la technique Actuellement, pour fixer un panneau photovoltaïque à une toiture, des crochets sont fixés à des liteaux, ces crochets passent sous la tuile puis présentent un retour au-dessus de la tuile. Des rails perpendiculaires au sens de l’écoulement de l’eau sur la toiture, sont ensuite fixés à ces crochets. Les panneaux photovoltaïques sont fixés à ces rails. Les tuiles sont régulièrement endommagées lors de la fixation des crochets, des rails ou des panneaux. Il existe alors des risques d’infiltration d’eau et d’endommagement de la toiture et du bâtiment suite à ces infiltrations. La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. Notamment la présente invention permet de remplacer la tuile et le crochet utilisés actuellement par une tuile monobloc et donc étanche. On évite ainsi des infiltrations d’eau et la pose de la tuile monobloc en est facilitée. Brève description des figures D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier de la tuile, du kit et de la toiture objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels : représente, schématiquement et en perspective, un premier mode de réalisation particulier de la tuile objet de la présente invention, représente, schématiquement et en vue de face, un deuxième mode de réalisation particulier de la tuile objet de la présente invention, représente, schématiquement et en vue de côté, un premier mode de réalisation particulier d’un assemblage d’un panneau photovoltaïque comportant une tuile objet de la présente invention, représente, schématiquement et en perspective, un premier mode de réalisation particulier d’un assemblage sur une toiture d’un panneau photovoltaïque comportant une tuile objet de la présente invention et représente, schématiquement et sous forme d’un logigramme, une succession d’étapes particulière d’un procédé d’obtention d’une tuile objet de la présente invention. La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d’un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse. L'expression "et/ou", telle qu'elle est utilisée dans le présent document et dans les revendications, doit être comprise comme signifiant "l'un ou l'autre ou les deux" des éléments ainsi conjoints, c'est-à-dire des éléments qui sont présents de manière conjonctive dans certains cas et de manière disjonctive dans d'autres cas. Les éléments multiples énumérés avec "et/ou" doivent être interprétés de la même manière, c'est-à-dire "un ou plusieurs" des éléments ainsi conjoints. D'autres éléments peuvent éventuellement être présents, autres que les éléments spécifiquement identifiés par la clause "et/ou", qu'ils soient liés ou non à ces éléments spécifiquement identifiés. Ainsi, à titre d'exemple non limitatif, une référence à "A et/ou B", lorsqu'elle est utilisée conjointement avec un langage ouvert tel que "comprenant" peut se référer, dans un mode de réalisation, à A seulement (incluant éventuellement des éléments autres que B) ; dans un autre mode de réalisation, à B seulement (incluant éventuellement des éléments autres que A) ; dans un autre mode de réalisation encore, à A et B (incluant éventuellement d'autres éléments) ; etc. Seuls les termes indiquant clairement le contraire, tels que "un seul des" ou "exactement un des", ou, lorsqu'ils sont utilisés dans les revendications, "consistant en", font référence à l'inclusion d'un seul élément d'un nombre ou d'une liste d'éléments. Telle qu'elle est utilisée dans la présente description et dans les revendications, l'expression "au moins un", en référence à une liste d'un ou de plusieurs éléments, doit être comprise comme signifiant au moins un élément choisi parmi un ou plusieurs éléments de la liste d'éléments, mais n'incluant pas nécessairement au moins un de chaque élément spécifiquement énuméré dans la liste d'éléments et n'excluant pas toute combinaison d'éléments dans la liste d'éléments. Cette définition permet également la présence facultative d'éléments autres que les éléments spécifiquement identifiés dans la liste des éléments auxquels l'expression "au moins un" fait référence, qu'ils soient liés ou non à ces éléments spécifiquement identifiés. Ainsi, à titre d'exemple non limitatif, "au moins l'un de A et B" (ou, de manière équivalente, "au moins l'un de A ou B", ou, de manière équivalente, "au moins l'un de A et/ou B") peut se référer, dans un mode de réalisation, à au moins un, incluant éventuellement plus d'un, A, sans B présent (et incluant éventuellement des éléments autres que B) ; dans un autre mode de réalisation, à au moins un, comprenant éventuellement plus d'un, B, sans A présent (et comprenant éventuellement des éléments autres que A) ; dans encore un autre mode de réalisation, à au moins un, comprenant éventuellement plus d'un, A, et au moins un, comprenant éventuellement plus d'un, B (et comprenant éventuellement d'autres éléments) ; etc. Dans les revendications, ainsi que dans la description ci-dessous, toutes les expressions transitoires telles que "comprenant", "incluant", "portant", "ayant", "contenant", "impliquant", "tenant", "composé de", et autres, doivent être comprises comme étant ouvertes, c'est-à-dire comme signifiant incluant, mais non limité à. Seules les expressions transitoires "consistant en" et "consistant essentiellement en" doivent être comprises comme des expressions transitoires fermées ou semi-fermées, respectivement. On note dès à présent que les figures ne sont pas à l’échelle. On observe, sur la , qui n’est pas à l’échelle, une vue schématique d’un mode de réalisation de la tuile 10 objet de la présente invention. La tuile 10 est une tuile romane qui comporte une surface plane 101 et une partie galbée 103. La tuile 10 présente, vue de dessus, une forme sensiblement rectangulaire. La partie galbée 103 est présente sur l’un des plus grands côtés de ce rectangle. La surface plane 101 est sensiblement rectangulaire et joint la partie galbée 103 et l’autre plus grand côté de la surface rectangulaire de la tuile. La surface plane 101 présente des reliefs, 104 et 105, d’emboitement avec au moins une autre tuile. Le relief 104 est configuré pour s’emboiter avec la partie galbée 103 d’une autre tuile similaire à la tuile 10. Le relief 104 est positionné proche du plus grand côté du rectangle de la tuile opposé au côté présentant la partie galbée 103. Le relief 105 est positionné sur l’un des petits côtés du rectangle. Préférentiellement, le relief 105 est positionné sur le côté configuré pour être position le plus haut, ou en amont par rapport à l’écoulement de l’eau de pluie, lors de l’assemblage de la toiture. La tuile 10 comporte une face supérieure configurée pour être positionnée en regard du panneau photovoltaïque et une face inférieure 102 configurée pour être positionnée en regard d’au moins un élément, 401 ou 402 (voir figures 3 et 4), constitutif d’une toiture 30. Le relief correspondant au relief 105 pour l’emboitement de deux tuiles 10 est positionné sur la face inférieure 102 de la surface plane 101 sur le petit côté du rectangle opposé à celui comportant le relief 105, c’est-à-dire le plus petit côté configuré pour être position le plus en bas, en aval, lors de l’assemblage de la toiture. Préférentiellement, la face inférieure comporte un relief d’accroche à un liteau connu de l’homme du métier. La partie galbée 103 présente une section en arc de cercle. Différents modes de réalisation d’une tuile romane sont connus de l’homme du métier. La présente invention peut être adaptée à tout type de tuile, par exemple, aux tuiles plates ou au tuiles canal. Dans le mode de réalisation représenté, la tuile 10 comporte, sur la partie galbée 103, un relief 106, le relief comportant un orifice borgne taraudé, 108, d’axe 107 perpendiculaire au plan du relief 106 configuré pour recevoir un moyen de fixation à au moins un rail de fixation 301 d’un panneau photovoltaïque 302. Dans la suite de la description et les revendications, le relief 106 est dit « plan » en ce qu’il comporte une partie supérieure (partie configurée pour être la plus éloignée des éléments de toiture) plan ou tangente à un plan, qui correspondra au plan des rails décrits en regard de la . On note que le relief 106 peut aussi comporter un pion aval pour retenir un tel rail avant qu’il soit fixé sur la tuile 10. Le relief plan 106 présente une forme parallélépipédique rectangle superposée à la partie galbée 103 et interrompue par cette partie galbée 103. Le relief plan 106 présente donc une section sensiblement rectangulaire. Préférentiellement, le relief plan 106 est positionné sensiblement au milieu de la partie galbée 103 selon une direction parallèle au plus grand côté du rectangle de la tuile 10. Un renfort du relief plan 106 peut être présent sur la face inférieure de la tuile 10, dans la partie galbée 103. Ledit renfort permet d’obtenir un trou taraudé de plus grande profondeur. La tuile 10 est préférentiellement obtenue par moulage d'un alliage d’aluminium. Dans d’autres modes de réalisation, la tuile 10 est en résine moulée par injection ou en plastique thermoformé. Le trou borgne taraudé 108 est préférentiellement taraudé une fois la tuile 10 fabriquée. La surface plane du relief plan 106 est sensiblement parallèle à la surface plane 101 de la tuile 10. On observe, sur la , qui n’est pas à l’échelle, un deuxième mode de réalisation d’une tuile 20 objet de la présente invention. La tuile 20 est similaire à la tuile 10 représentée en , mais comporte, de plus, sur la face inférieure 102, de la surface plane, un orifice borgne taraudé 202 d’axe 201 perpendiculaire au plan du relief 106, configuré pour recevoir un moyen de fixation 408 à au moins un élément constitutif d’une toiture, 401 ou 402. Les axes, 201 et 107, des trous borgnes taraudés, 202 et 108 respectivement, sont donc parallèles. Préférentiellement, l’orifice borgne taraudé 202 de la face inférieure 102 présente un axe 201 parallèle et différent de l’axe 107 de l’orifice borgne taraudé 108 de la face supérieure. Par exemple, l’orifice borgne taraudé 202 de la face inférieure est positionné sur la surface plane de la tuile romane 20 alors que l’orifice borgne taraudé 108 du relief plan est positionné sur la partie galbée 103. Dans des modes de réalisation non représentés, l’axe 201 de l’orifice borgne taraudé 202 de la face intérieure 102 est compris dans la surface délimitée par le relief plan 106. La surface délimitée par le relief plan 106 est une projection du relief plan 106 sur la surface plane 101 de la tuile 10. Préférentiellement, le relief plan 106 est parallèle à la surface plane 101. On observe, sur la , une toiture 30 comportant un panneau photovoltaïque 302. Le panneau photovoltaïque 302 a préférentiellement été assemblé au moyen d’un kit de support d’au moins un panneau photovoltaïque 302, comportant une tuile, 10 ou 20, et : - un rail 301 de fixation d’un panneau photovoltaïque 302, - une tige filetée 302 configurée pour être vissée dans l’orifice borgne taraudé du relief plan 106. La toiture 30 est composée de chevrons 304 positionnés dans le sens d’écoulement de l’eau sur la toiture. Les chevrons supportent des liteaux, 402, auxquels sont accrochées des tuiles grâce à un relief d’accroche. Parmi les tuiles, deux tuiles ont été remplacées par des tuiles, 10 ou 20, objet de la présente invention. On observe, sur la , un mode de réalisation dans lequel un rail de fixation 301 est positionné parallèlement aux liteaux 402 et fixé au moyen d’une tige filetée 303, la tige filetée 303 peut être une vis ou une tige munie d’un écrou, ou encore une tige munie d’une molette configurée pour être activée manuellement. Le rail de fixation 301 peut être tout rail connu de l’homme du métier. Le panneau photovoltaïque 302 est fixé au rail 301 de manière connue de l’homme du métier. On observe, sur la , un mode de réalisation complémentaire de toiture 40 objet de la présente invention. La toiture 40 peut comporter un assemblage d’un kit comportant une tuile 20, le kit comportant, de plus un support de fixation 400 à au moins deux liteaux, 401 et 402, et une tige filetée 408 configurée pour être vissée dans l’orifice borgne taraudé 202 de la face inférieure 102 et fixer la tuile 20 à au moins deux liteaux, 401 et 402, par serrage des liteaux, 401 et 402 entre la tuile 20 et le support de fixation 400. Préférentiellement, le support de fixation 400 présente une forme en H, comportant quatre bras, 404 et 405, reliés par une traverse, 403, les bras étant munis de replis, 406 et 407, configurées pour s’appuyer contre les liteaux, 401 et 402, la traverse 403 comportant un orifice de passage de la tige filetée 408 configurée pour être vissée dans l’orifice borgne taraudé 202 de la face inférieure 102. Le support de fixation 400 peut être fabriqué par soudage des bras, 404 et 405, avec la traverse 403. Préférentiellement, les bras, 404 et 405, et la traverse 403 sont des profilés métalliques à section rectangulaire. Les replis, 406 ou 407, à chaque extrémité des bras, 404 et 405, sont obtenus par pliage du profilé métallique. La traverse 403 est positionnée sensiblement au milieu de la distance entre les extrémités de chaque bras, 404 et 405. Ainsi, chaque bras est divisé en deux, formant ainsi une forme de H. Les bras, 404 et 405, sont parallèles et perpendiculaires à la traverse 403. Préférentiellement, l’orifice de passage de la tige filetée 408 est positionné au milieu de la traverse 403 de sorte à répartir les charges de manière équivalente sur chacun des bras, 404 et 405, du support de fixation. L’orifice de passage n’est préférentiellement pas taraudé. L’orifice de passage peut être une lumière oblongue pour permettre plus de facilité d’assemblage. La tige filetée 408 peut être une vis ou une tige munie d’un écrou ou encore une tige munie d’une molette configurée pour être activée manuellement. Dans des modes de réalisation non représentés, le support de fixation est une taule repliée, les replis sont parallèles et sur la même face de la taule et configurés pour prendre appui sur au moins deux liteaux comportant un orifice sensiblement en son milieu. Dans des modes de réalisation non représentés, le support de fixation présente uniquement un bras, 404 ou 405, tel que décrit ci-dessus comportant un orifice de passage d’une tige filetée 408 tel que décrit ci-dessus. L’orifice 202 et de la face inférieure 102 de la tuile 20 est préférentiellement usiné de manière à être en regarde de l’orifice du support de fixation 400 lorsqu’il est positionné sur la toiture. On observe, sur la , un procédé de moulage d’une tuile, 10 ou 20, objet de la présente invention. Le procédé de moulage 50 comporte : - une étape de pose 501 d’un relief correspondant au relief plan 106 sur la face supérieure de la tuile, 10 ou 20, - une étape d’obtention 502 d’un contre-moule, en sable par exemple, à partir du relief assemblé à la tuile, 10 ou 20, - une étape de moulage 503 dans le contre-moule obtenu, - une étape d’usinage d’au moins un trou taraudé, 108 et/ou 202. Grâce à ces dispositions, toute tuile connue de l’homme du métier peut être remplacée par une tuile similaire objet de la présente invention. Lors de l’étape de pose 501, le relief correspondant au relief plan 106 est positionné à l’endroit auquel l’opérateur souhaite que le relief plan 106 apparaisse sur la tuile existante. Lors de l’obtention 502 d’un contre-moule, la tuile existante munie du relief est utilisée pour former l’empreinte du contre-moule. Une fois le contre-moule obtenu, il peut être utilisé pour réaliser le nombre de tuiles nécessaires au support de panneaux photovoltaïques sur une toiture 30 ou 40. Enfin, lors de l’étape d’usinage, les trous taraudés sont positionnés aux endroits désirés par l’opérateur. Ces endroits peuvent dépendre de conditions particulières concernant la toiture 30 ou 40. Avantages apportés Selon un premier aspect, la présente invention vise une tuile monobloc de support d’au moins un panneau photovoltaïque, qui comporte une face supérieure configurée pour être positionnée en regard du panneau photovoltaïque et une face inférieure configurée pour être positionnée en regard d’au moins un élément constitutif d’une toiture, la face supérieure comportant un relief plan, le relief plan comportant un orifice borgne taraudé, d’axe perpendiculaire au plan du relief, configuré pour recevoir un moyen de fixation à au moins un rail de fixation d’un panneau photovoltaïque. Grâce à ces dispositions, lors de la fixation du rail et du panneau photovoltaïque, on évite d’endommager la tuile ce qui peut provoquer des infiltrations d’eau. De plus, comme le trou taraudé est borgne et la tuile étant monobloc, la tuile est étanche et l’eau ne peut pas s’infiltrer par cet orifice. De plus, la tuile est facile à manipuler pour le montage des rails et des panneaux photovoltaïques. Enfin, le relief étant plan, l’alignement des rails de fixation est facilité. Dans des modes de réalisation, le relief plan présente une section rectangulaire. Grâce à ces dispositions, le rail est supporté sur une grande partie du relief. Dans des modes de réalisation, la tuile objet de la présente invention est fabriquée en alliage d’aluminium par moulage. Grâce à ces dispositions, la tuile est légère, facilement manipulable et résistante à la corrosion. Dans des modes de réalisation, la face inférieure comporte un orifice borgne taraudé, d’axe perpendiculaire au plan du relief, configuré pour recevoir un moyen de fixation à au moins un élément constitutif d’une toiture. Grâce à ces dispositions, la tuile peut être aisément fixée à des liteaux par pincement des liteaux entre la tuile et un support de tuile. Dans des modes de réalisation, l’orifice borgne taraudé de la face inférieure présente un axe parallèle et différent de l’axe de l’orifice borgne taraudé de la face supérieure. Grâce à ces dispositions, la tuile présente une résistance aux efforts suffisante en tout point. Dans des modes de réalisation, l’axe de l’orifice borgne taraudé de la face intérieure est compris dans la surface délimitée par le relief plan. Grâce à ces dispositions, l’orifice borgne taraudé est effectué dans un renfort de matière ce qui permet d’obtenir une plus grande longueur de filetage. Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un kit de support d’au moins un panneau photovoltaïque, qui comporte au moins une tuile objet de la présente invention, et : - un rail de fixation d’un panneau photovoltaïque, - une tige filetée configurée pour être vissée dans l’orifice borgne taraudé du relief plan. Dans des modes de réalisation, le kit objet de la présente invention comporte de plus, un support de fixation à au moins deux liteaux et une tige filetée configurée pour être vissée dans l’orifice borgne taraudé de la face inférieure et fixer la tuile aux au moins deux liteaux par serrage des liteaux entre la tuile et le support de fixation. Dans des modes de réalisation, le support de fixation présente une forme en H, comportant quatre bras reliés par une traverse, les bras étant munis de replis configurés pour s’appuyer contre les liteaux, la traverse comportant un orifice de passage de la tige filetée configurée pour être vissée dans l’orifice borgne taraudé de la face inférieure. Les buts, avantages et caractéristiques particulières du kit objet de la présente invention étant similaires à ceux de la tuile objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici. Selon un troisième aspect, la présente invention vise une toiture comporte au moins une tuile objet de la présente invention. Les buts, avantages et caractéristiques particulières de la toiture objet de la présente invention étant similaires à ceux de la tuile objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici. Tuile monobloc (10, 20) de support d’au moins un panneau photovoltaïque (302), caractérisée en ce qu’elle comporte une face supérieure configurée pour être positionnée en regard du panneau photovoltaïque et une face inférieure (102) configurée pour être positionnée en regard d’au moins un élément constitutif (401, 402) d’une toiture (30, 40), la face supérieure comportant un relief plan (106), le relief plan comportant un orifice borgne taraudé (108), d’axe (107) perpendiculaire au plan du relief, configuré pour recevoir un moyen de fixation (303) à au moins un rail de fixation (301) d’un panneau photovoltaïque. Tuile (10, 20) selon la revendication 1, dans lequel le relief plan (106) présente une section rectangulaire. Tuile (10, 20) selon l’une des revendications 1 ou 2, fabriquée en alliage d’aluminium par moulage. Tuile (20) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la face inférieure (102) comporte un orifice borgne taraudé (202), d’axe (201) perpendiculaire au plan du relief (106), configuré pour recevoir un moyen de fixation (408) à au moins un élément (401, 402) constitutif d’une toiture (40). Tuile (20) selon la revendication 4, dans lequel l’orifice borgne taraudé (202) de la face inférieure (102) présente un axe (201) parallèle et différent de l’axe (107) de l’orifice borgne taraudé (108) de la face supérieure. Tuile (20) selon l’une des revendications 4 ou 5, dans lequel l’axe (201) de l’orifice borgne taraudé (202) de la face intérieure (102) est compris dans la surface délimitée par le relief plan (106). Kit de support d’au moins un panneau photovoltaïque (302), caractérisé en ce qu’il comporte au moins une tuile (10, 20) selon l’une des revendications 1 à 6, et : - un rail (301) de fixation d’un panneau photovoltaïque, - une tige filetée (303) configurée pour être vissée dans l’orifice borgne taraudé (108) du relief plan (106). Kit selon la revendication 7, dans lequel la tuile (20) dépend de l’une des revendications 4 à 6, qui comporte de plus, un support de fixation (400) à au moins deux liteaux (401 et 402) et une tige filetée (408) configurée pour être vissée dans l’orifice borgne taraudé (202) de la face inférieure (102) et fixer la tuile aux au moins deux liteaux par serrage des liteaux entre la tuile et le support de fixation. Kit selon la revendication 8, dans lequel le support de fixation (400) présente une forme en H, comportant quatre bras (404, 405) reliés par une traverse (403), les bras étant munis de replis (406 et 407) configurés pour s’appuyer contre les liteaux (401 et 402), la traverse comportant un orifice de passage de la tige filetée (408) configurée pour être vissée dans l’orifice borgne taraudé (202) de la face inférieure (102). Toiture (30, 40) comporte au moins une tuile (10, 20) selon l’une des revendications 1 à 6.