L'invention concerne un panneau photovoltaïque et son procédé de pose en toiture. La présente invention entre dans le domaine des panneaux photovoltaïques.
D'une manière générale un panneau photovoltaïque destiné à être installé en toiture d'une construction se présente sous forme d'une plaque support à des cellules photovoltaïques dont le nombre dépend de la taille de ladite plaque. Celle-ci est pourvue en périphérie d'un cadre, le plus souvent sous forme de profilé aluminium. Parmi ces panneaux photovoltaïques, on distingue ceux capable d'assurer une certaine étanchéité en toiture en remplacement des moyens d'étanchéité classiques tels que tuiles ou autres de ceux qui ne sont pas en mesure de remplir cette fonction d'étanchéité. Précisément, en ce qui concerne ces derniers il est courant d'installer en toiture, sous ces panneaux photovoltaïques, des panneaux d'étanchéité sous forme d'une plaque en tôle ondulée, les panneaux photovoltaïques venant se fixer généralement sur le sommet des ondes de ces plaques. A ce propos, cette fixation nécessitant des opérations de perçage, pose en soi des problèmes d'étanchéité. Pour remédier aux inconvénients de ce type de panneaux photovoltaïques imposant une double opération de pose pour la mise en place des plaques d'étanchéité d'une part, et des panneaux photovoltaïques d'autre part, il a été imaginé des panneaux photovoltaïques supposés remplir la double fonction. Comme cela apparaitra ci-après, ce résultat n'a pu être obtenu que partiellement.
Ainsi, il est connu des panneaux photovoltaïques dont le cadre comporte, en bordure inférieure, un profilé en forme de gouttière s'étendant sous le panneau et dans lequel est à même de venir s'emboiter le profilé qui équipe le bord supérieur d'un panneau placé immédiatement en dessous. En quelque sorte, à hauteur de leur jonction les panneaux d'une rangée supérieure en toiture viennent légèrement en recouvrement des panneaux d'une rangée inférieure, disposition comparable à celle des tuiles. Quant à l'étanchéité sur les bords latéraux de ces panneaux, en particulier entre deux panneaux disposés côte à côte, elle est assurée par un profilé en forme de gouttière préalablement fixé sur la structure de la toiture. Dans cette gouttière viennent s'étendre des bavettes qui équipent les profilés sur les bords latéraux d'un panneau photovoltaïque. En somme, le procédé de pose d'un tel panneau photovoltaïque consiste à fixer sur la structure de la toiture et à écartement régulier sensiblement égal à la largeur d'un panneau photovoltaïque, des profilés en forme de gouttière, puis à disposer successivement sur cette toiture les panneaux photovoltaïques en commençant par la rangée supérieure. Comme on peut le constater, si la solution décrite ci- dessus évite la mise en place de plaques d'étanchéité, deux opérations de pose distinctes sont nécessaires, une première pour la mise en place des profilés en forme de gouttière, une seconde consistant dans la pose des panneaux photovoltaïques proprement dite.
Selon une autre solution technique connue, les panneaux photovoltaïques comportent un cadre dont les profilés latéraux sont du type mâle femelle pour assurer un emboitement et l'étanchéité entre deux panneaux photovoltaïques adjacents. Ainsi, par exemple, sur l'un de ces bords latéraux du panneau, le profilé comporte au moins une gouttière ouverte vers le haut dans laquelle est conçu apte à venir s'engager, à la manière d'un crochet, un profilé équipant le bord latéral opposé. De tels panneaux sont prévus pour être disposés en toiture à la manière de tuiles, le bord inférieur des panneaux d'une rangée en partie supérieure de cette toiture venant en recouvrement du bord supérieur des panneaux d'une rangée placée immédiatement en dessous. Il n'y a donc pas emboitement de ces panneaux en bordure supérieure et inférieure, leur fixation en toiture à ce niveau 35 étant assurée par des crochets.
Ainsi, si le bord supérieur d'un panneau peut être directement fixé sur la structure de la toiture au travers du profilé qui l'équipe au niveau de cette bordure supérieure, en partie inférieure, il n'est maintenu que de manière discontinue à l'aide de crochets rapportés avec un écartement déterminé sur cette structure de la toiture. En conséquence, l'ensemble ne procure qu'une tenue mécanique relative, en particulier en cas de vents forts. De plus, comme cela apparait au regard de la description qui précède, les panneaux ainsi conçus nécessitent une pose en toiture, à la manière des tuiles de bas en haut, ayant pour conséquence le risque qu'un opérateur prennent appui à un moment donné ou à un autre sur un tel panneau photovoltaïque en endommageant tout ou partie des cellules ou de leur plaque support. Comme il ressort de la description de l'état de la technique qui précède, on n'a jamais su concilier l'emboitement des panneaux, à la fois, en bordure latéral et en bordure supérieure et inférieure pour permettre à ces panneaux d'assurer à eux seuls une parfaite étanchéité en toiture avec une tenue mécanique comparable, voire supérieure à celle que procure une étanchéité classique en tuile ou à base de plaques en tôle ondulée. A cet effet l'invention concerne un panneau photovoltaïque comprenant une plaque support de cellules photovoltaïques et comportant un bord supérieur, un bord inférieur pourvu d'un profilé inférieur, un bord latéral et un bord latéral opposé pourvus, respectivement, d'un profilé latéral et d'un profilé latéral opposé, caractérisé par le fait que le profilé inférieur défini, sous le panneau, une gouttière pour la réception par emboitement sensiblement dans le plan du panneau de la bordure supérieure d'un panneau situé immédiatement en dessous et que le profilé latéral défini en bordure latéral du panneau au moins une gouttière ouverte vers le haut pour la réception par emboitement dans une direction sensiblement perpendiculaire au plan d'un panneau du profilé latéral opposé d'un panneau adjacent. Les avantages qui découlent de la présente invention consistent en ce que les panneaux photovoltaïques d'une même rangée horizontale sont emboîtés les uns dans les autres de manière à procurer une parfaite étanchéité de ces panneaux à hauteur de leurs zones de jonction. Par ailleurs, chaque rangée de panneaux inférieurs, peut être emboîtée et glissée sous la rangée des panneaux supérieurs, à la manière d'un tuilage, garantissant, là encore, un parfait écoulement des eaux de pluie sur ces panneaux capable de garantir une étanchéité en toiture, à la manière de couvertures plus classiques. Comme cela apparaîtra au cours de la description qui va suivre, la présente invention se veut également à même de répondre à des contraintes de standardisation de fabrication de ces panneaux photovoltaïques. Justement, d'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre et se rapportant à un exemple de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématisée par celle 25 en perspective d'un ensemble de quatre panneaux photovoltaïques disposés en toiture, conformément à l'invention ; - la figure 2 est une représentation schématisée et en coupe verticale illustrant l'emboîtement de deux panneaux, l'un au dessus de l'autre. Cette figure représentant encore les 30 moyens d'étanchéité au niveau de la liaison, en partie supérieure et en partie inférieure, des panneaux avec une couverture classique de type tuiles ; - la figure 3 est une représentation schématisée en coupe horizontale illustrant l'emboîtement de deux panneaux, selon 35 l'invention, juxtaposés. Cette vue illustre encore les moyens d'étanchéité entre ces panneaux et une couverture classique de toiture, sur les côtés latéraux ; - la figure 4 pour but d'illustrer, de manière schématisée, le décalage entre la gouttière que définit le profilé en bordure inférieure d'un panneau par rapport au plan au dessus duquel s'inscrivent les profilés latéraux qui équipent un tel panneau ; - la figure 5 est une représentation schématisée et vue de dessus des profilés définissant le cadre d'un panneau photovoltaïque, ces profilés étant ici représentés en coupe de manière à rendre visibles les moyens de liaison reliant ces profilés entre eux, dans les coins du cadre. - les figures 6 et 7 ont pour but d'illustrer les décrochements que comporte le profilé inférieur au niveau de ses 15 extrémités. - la figure 8 est une représentation schématisée et en coupe transversale des profilés inférieur et supérieur dans une position emboitée selon un second mode de réalisation ; - la figure 9 est une représentation schématisée et en 20 coupe transversale des profiles latéraux emboités selon un second mode de réalisation. Tel que visible dans les figures des dessins ci-joints, la présente invention concerne un panneau photovoltaïque 1. Celui-ci comporte, de manière usuelle, une plaque support 2 de cellule 25 photovoltaïque non représentée. Par ailleurs, en périphérie, un tel panneau photovoltaïque 1 comporte au moins au niveau de son bord inférieur 3, un profilé inférieur 4, tandis que son bord latéral 5 ainsi que son bord latéral opposé 6, reçoivent, respectivement, un profilé 30 latéral 7 et un profilé latéral opposé 8. De manière préférentielle, et non indispensable, le bord supérieur 9 de ce panneau photovoltaïque 1 peut, lui aussi, recevoir un profilé supérieur 10, de sorte que, combiné aux autres profilés 4, 7 et 8, il définit un cadre 11 venant 35 contribuer et améliorer la tenue mécanique du panneau photovoltaïque 1.
De manière préférentielle, un profilé 4, 7, 8, 10, comporte une partie en forme d'équerre 12, avec une aile horizontale 13, sur laquelle vient reposer, en bordure, la plaque 2 et une aile verticale 14, remontant le long du chant périphérique de cette plaque 2, que ce soit en bordure inférieure, supérieure ou sur les côtés latéraux de cette dernière. Eventuellement, cette aile verticale 14 peut être prolongée par une aile de retour 15, s'étendant parallèlement à l'aile horizontale 13, conférant à ce profilé une forme en U de manière à coiffer, totalement, le bord périphérique de la plaque 2. Celle-ci peut être collée sur l'aile horizontale 13 de ces profilés 4, 7, 8 et 10 ou, dans une configuration en forme de U, telle que représentée sur les figures. Dans ces profilés peut être intégré un joint d'étanchéité qui, par engagement en force de ce profilé 4, 7, 8, 10, sur le chant de la plaque 2, assure l'étanchéité en périphérie de cette dernière. De manière à augmenter l'inertie de ces profilés, ceux-ci s'étendent avantageusement sous l'aile horizontale 13, au travers d'un canal 16 susceptible de contribuer, avantageusement, à la liaison entre ces profilés 4, 7, 8, 10 entre eux. Plus exactement, dans les angles du cadre 11 que définissent ces profilés, une pièce de liaison d'angle 17 peut être insérée dans ce canal 16 de chacun desdits profilés 4, 7, 8 et 10.
Comme représenté, cette pièce de liaison d'angle 17, en forme d'équerre, peut présenter, au niveau de chacune de ses branches, une section adaptée à celle de ce canal 16 sous les profilés 4, 7, 8 et 10. De plus, le long de ces branches de ces pièces de liaison d'angle 17, peuvent être ménagés des redans qui, par un engagement en force dans le canal 16 d'un profilé, évitent le déboîtement. Bien entendu, d'autres moyens de liaison ou de fixation peuvent ainsi assurer la jonction de deux profilés par 35 l'intermédiaire d'une pièce de liaison d'angle 17.
En particulier, celle-ci peut être collée, voire soudée ou fixée par vissage dans les canaux 16 de deux profilés adjacents. Selon une particularité de l'invention, le profilé inférieur 4 définit, sous le panneau 1, une gouttière 18 conçue apte à recevoir, par emboîtement, dans une direction sensiblement parallèle au plan du panneau 1, le bord supérieur 9, voire le profilé supérieur 10 qui équipe ce dernier, d'un panneau 1 disposé immédiatement en dessous. Ceci est plus particulièrement visible dans la figure 2 et 10 4 ou encore la figure 8. Ainsi, au travers de cette configuration, deux panneaux 1 sont installés en forme de tuilage en toiture d'une construction. Tel que décrit ci-dessus le panneau 1 vient reposer sur 15 l'aile horizontale 13 du profilé inférieur 4. En particulier cette aile horizontale 13 peut être complétée par un moyen 40 pour la récupération de l'eau de condensation. Un tel moyen 40 est constitué par un décrochement vers le bas 41 que présente cette aile horizontale 13 du profilé inférieur 4 et définissant, 20 sous le panneau 1 un espacement. Selon une autre particularité de l'invention, ladite aile horizontale 13 de ce profilé inférieur 4 comporte, au niveau de sa face inférieure 42 au regard de la gouttière 18, une rainure 43 ou goutte d'eau, ainsi dénommée car évitant que les gouttes 25 d'eau, en s'écoulant le long de cette face inférieure 42 et en suivant les parois de la gouttière 18 ne s'infiltrent sous les panneaux 1. Tel que visible sur la figure 8, de manière préférentielle le profilé inférieur 4 comporte également des moyens de retenue 30 44 apte à s'opposer au déboitement inopiné d'un panneau 1 emboité dans ladite gouttière 18. Plus particulièrement, la gouttière 18 est délimitée en dehors de la face inférieure 42 correspondant à l'aile horizontale 13, par une paroi verticale 45 formant fond de gouttière et une paroi inférieure horizontale 35 46. Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de retenue 44 sont constitués par un rebord de retenu 47 sous forme d'un décrochement que comporte, sur sa face en regard de ladite gouttière 18, cette paroi inférieure horizontale 46. A l'arrière de ce rebord de retenu 47 est prévu venir se positionner un rebord de retenu complémentaire que comporte un panneau 1 en bordure supérieure 9. Dans le mode de réalisation correspondant aux figures des dessins ci-joints et plus particulièrement visible dans la figure 8, le rebord de retenu complémentaire est défini par la profilé supérieure 10 équipant au niveau de son bord supérieur 9 un panneau 1. Ainsi, lors de l'engagement d'un panneau inférieur 1 dans la gouttière 18 du profilé inférieur correspondant à un panneau placé au-dessus, on vient s'assurer que le profilé supérieur 10 vient bien s'engager à l'arrière du rebord de retenu 47. Selon un mode de réalisation avantageux visible figure 8, peut être pourvu, sur son côté opposé au bord supérieur 9 au panneau 1 auquel il est fixé, d'une gouttière ouverte vers le haut 48 apte à récupérer les eaux de pluie venant éventuellement s'engouffre dans la gouttière 18 sous l'effet du vent. D'ailleurs, au niveau de la paroi verticale 45, formant fond de gouttière 18, peut s'étendre, perpendiculairement, un rebord 49 permettant de rejeter dans cette gouttière ouverte vers le haut 48 du profilé supérieur 10, l'eau remontant éventuellement le long du panneau inférieur 1. Ce rebord 49 peut, en coopération avec une aile 50 prolongeant, extérieurement au panneau 1, l'aile verticale 14 du profilé supérieur 10, former une chicane de rejet d'eau vers ladite gouttière 48. Selon encore une autre particularité de l'invention, le profilé latéral 7 définit, au niveau du bord latéral 5 du panneau 1, au moins une gouttière 19, constituant des moyens d'emboîtement et conçue pour la réception par emboîtement, au moins dans une direction sensiblement perpendiculaire au plan d'un panneau 1, du profilé latéral opposé 8 d'un panneau 1 adjacent. En somme, ce profilé latéral opposé 8, comporte, lui, des 35 moyens d'emboîtement complémentaires 20, notamment sous forme d'un rebord, capable de venir s'insérer dans cette gouttière 19 par emboîtement dans la direction pré-indiquée. Comme on le voit représenté dans la figure 3, la gouttière 19 que définit le profilé latéral 7, peut être subdivisée en plusieurs canaux juxtaposés 21, 21a, qui, à la manière de feuillures multiples en menuiserie, ont pour conséquence d'améliorer l'étanchéité entre panneaux adjacents. Selon encore une autre particularité, un profilé latéral 7 peut définir, à des niveaux différents, plusieurs gouttières 19, 19a, dont l'une au moins est apte à recevoir, par emboîtement perpendiculaire au plan des panneaux 1, des moyens d'emboîtement complémentaires respectivement 20, 20a que comporte le profilé latéral opposé 8. Selon un premier mode de réalisation illustré figure 4, les gouttières 19, 19a sont conçues aptes chacune à recevoir par emboitement perpendiculaire au plan du panneau 1, des moyens d'emboîtement complémentaires 20, 20a, systématiquement sous forme d'un rebord retombant 22 que comporte le profilé latéral opposé 8, créent l'étanchéité en cascade à la manière d'une double feuillure en menuiserie. De manière avantageuse, les moyens d'emboîtement complémentaires 20 du profilé latéral opposé 8, sont constitués par le prolongement que comporte ce dernier sous l'aile horizontale 13, prolongement définissant un rebord et intégrant le canal 16. Quant aux moyens d'emboîtement complémentaires 20a, ils sont définis par un rebord retombant 22 que porte à son extrémité une aile de prolongement horizontale 23, s'étendant dans une direction opposée à la plaque 2, en bordure supérieure de l'aile verticale 14 du profilé 8. Selon un autre mode de réalisation de ce profilé 7, visible sur la figure 8, l'une 19 des gouttières est apte à recevoir par emboitement perpendiculaire au plan du panneau 1, des moyens d'emboîtement complémentaires 20 qui mentionnés ci- dessus sont constitués par le prolongement que comporte le profilé latéral opposé 8 sous l'aile horizontale 13, prolongement définissant un rebord et intégrant le canal 16. En ce qui concerne l'autre gouttière 19a, celle-ci est conçue apte à recevoir par emboitement latéral des moyens d'emboitement complémentaire 20a qui sont constitués par une aile de prolongement horizontale 23 que comporte le profilé latéral 8 et qui s'étend dans une direction opposée à la plaque 2, en bordure supérieure de l'aile verticale 14 du profilé 8. Ainsi, et de manière avantageuse l'emboitement latéral de la gouttière 19a permet d'éviter un déboitement perpendiculaire du profilé latéral 8 sous l'effet d'un vent fort. Dans ce mode particulier de réalisation, ledit profilé 8 peut encore comporter une gouttière additionnelle ouverte vers le haut 19c sur son coté opposé au panneau 1.
Au niveau du profilé latéral 7, la gouttière 19 s'étend latéralement et extérieurement au panneau 1, par rapport au prolongement que définit le canal 16 sous l'aile horizontale 13 de ce profilé latéral 7. Quant à la gouttière 18 que définit le profilé inférieur 4 sous le panneau 1, elle est définie sous le prolongement que définit le canal 16 sous l'aile horizontale 13 de ce profilé inférieur 4. Ainsi et comme souhaite l'illustrer la figure 4, cette gouttière 18 se situe en-dessous du plan 24 au-dessus duquel 25 s'étend la gouttière 19 du profilé latéral 7. La conséquence de cette disposition consiste en ce que le bord supérieur 9 d'un panneau inférieur, en venant s'engager dans la gouttière 18 du profilé inférieur 4 d'un panneau supérieur 1 est en mesure de s'étendre sous l'extrémité 30 inférieure du profilé latéral 7 et par voie de conséquence du profilé latéral opposé 8 d'un panneau adjacent, de manière à garantir un parfait recouvrement du bord supérieur d'une rangée de panneaux par le bord inférieur d'une rangée de panneaux placés au-dessus pour une étanchéité parfaite de ces panneaux 35 ainsi juxtaposés et superposés.
Ainsi, les profilés latéraux 7, 8, sont définis pour s'étendre jusqu'au bord inférieur 3 du panneau photovoltaïque, tandis que le profilé inférieur 4, au moins dans sa partie 25 s'étendant sous le panneau photovoltaïque 1, comporte, lui, une longueur égale à la largeur du panneau photovoltaïque 1 diminué par l'épaisseur d'encombrement 26, 27, que représente sous les bords latéraux 5, 6, le profilé latéral 7 et le profilé latéral opposé 8. En somme, sous le panneau photovoltaïque 1, le profilé 10 inférieur 4 s'étend entre ces profilés latéraux 7, 8. Il en va de même, préférentiellement, au niveau du bord supérieur 9 du panneau 1. Là encore, le profilé latéral 7 et le profilé latéral opposé 8, s'étendent jusqu'à ce bord supérieur 9 du panneau 1, le profilé supérieur 10 s'étendant, au moins dans 15 sa partie 28 sous le panneau 1, entre ces profilés 7, 8 le long dudit bord supérieur 9. Comme il est visible au regard des figures 2 et 3, le profilé supérieur 10 peut être de section strictement identique au profilé latéral opposé 8, ceci pour une question de 20 standardisation de fabrication. La présente invention n'est toutefois pas limitée à une telle conception. A noter, à ce propos, que la gouttière 18 est nécessairement ajustée à la section de ce profilé supérieur 10 25 de manière apte à recevoir ce dernier. Evidemment, en périphérie de plusieurs panneaux photovoltaïques 1, conformes à l'invention, assemblés en toiture, prennent position des profilés d'étanchéité 29, 30, 31, 32, destinés à assurer la jonction et bien sûr l'étanchéité, 30 avec le restant de la toiture. Comme indiqué plus haut, le profilé inférieur 4, dans sa partie 25 venant s'étendre sous le panneau 1, est ajusté en quelque sorte à l'écartement sous ce panneau 1, des profilés latéraux 7, 8. 35 Toutefois, pour une question d'esthétisme, il peut être souhaité que ce profilé inférieur 4 s'étende, du moins en ce qui concerne son aile verticale 14, voire l'aile de recouvrement 15, sur toute la longueur du bord inférieur 3 du panneau photovoltaïque 1. Avantageusement, la forme de ce profilé inférieur 4 permet également de garantir l'étanchéité en formant un barrage pour la pluie. Dans ce cas il peut être nécessaire de réaliser, sous ce profilé 4, à chacune de ses extrémités latérales, des découpes en forme décrochement pour le passage et le logement des profilés latéraux 7, 8.
Selon un autre mode de réalisation ce profilé inférieur 4, peut être conçu en deux parties 4a, 4b, l'une correspondant à l'aile verticale 14, voire l'aile de recouvrement 15, en adoptant, au travers de cette dernière, une forme d'équerre, conçu apte à s'emboîter sur l'autre partie 4b de ce profilé inférieur 4. Cette autre partie 4b est définie, bien sûr, par l'aile horizontale 13, son prolongement, sous le panneau 1, par le canal 16 et la gouttière 18 s'étendant encore sous ce dernier. Ainsi, si cette seconde partie 4b peut être débitée à la longueur correspondant à l'écartement, sous le panneau 1, des profilés latéraux 7, 8, l'autre partie 4a de ce profilé inférieur 4, peut, elle, être découpée à la longueur du bord inférieur 3 du panneau 1. Lors de l'assemblage du panneau, la première partie 4a vient coopérer grâce à des moyens de fixation, de type emboîtement, avec l'autre partie 4b. Evidemment, une telle solution évite les découpes fastidieuses du profilé inférieur 4 à hauteur de ses extrémités latérales. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention.35