FR3036783B1 - Installation de panneaux photovoltaiques en sur-toiture - Google Patents
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Abstract
Installation à plusieurs panneaux 2 photovoltaïques avec récupération de chaleur destinée à être posée en sur toiture comprenant sous les panneaux photovoltaïques une cloison arrière 3 distante de ces panneaux pour former une espace 4 dans lequel circule de l'air à réchauffer cette installation étant caractérisée en ce que les panneaux 2 forment une seule paroi supérieure qui coopère avec une seule cloison arrière obtenue par emboitement étanche des bords de cloisons dites élémentaires délimitant un seul espace dans lequel circule l'air à réchauffer de sorte que cet espace peut comporter une seule sortie d'extraction d'air.
Description
INSTALLATION DE PANNEAUX PHOTOVOLTAÏQUES EN SURTOITURE. L’invention se rapporte à une installation de panneaux photovoltaïques avec récupération de chaleur à poser en sur-toiture.
Les panneaux photovoltaïques ont initialement été utilisés pour produire uniquement du courant électrique car pour produire de l’eau chaude, il était prévu d’autres panneaux.
On a rapidement constaté que les cellules de ces panneaux photovoltaïques ont un rendement qui diminue lorsque le soleil chauffe les cellules au-delà de 25° Celsius. Donc plus on a de soleil plus le rendement décroît.
On a donc décidé de refroidir les cellules et pour cela il existe plusieurs méthodes selon que l’installation est intégrée à la toiture ou posée dessus. Dans ce dernier cas on connaît une installation EP 2 623 909 où sous chaque panneau on monte, via un cadre, une cloison arrière distante des cellules photovoltaïques pour former un espace dans lequel va circuler de l’air qui va refroidir les cellules pour en augmenter le rendement. L’air circulant dans cet espace va donc se réchauffer. Il apparaît utile de récupérer cet air réchauffé, au moins l’hiver, pour utiliser les thermies dans un circuit de chauffage.
Une telle installation comprend une pluralité de panneaux et donc chaque panneau est équipé de sa cloison arrière délimitant son volume d’air et d’un manchon pour introduire de l’air et d’un second manchon pour extraire l’air chauffé et l’amener à un circuit d’air qui exploitera cet air réchauffé.
Comme une installation comprend plusieurs panneaux, on prévoit sous chaque panneau équipé de sa cloison arrière une ouverture dans le toit pour y passer une conduite récupérant l’air réchauffé.
Souvent ces installations individuelles comprennent entre douze et vingt panneaux et on comprend tout de suite qu’il faut autant de passage dans la toiture que de panneaux ce qui engendre des risques de fuites d’eau au niveau de ces passages. Puis il y a l’encombrement des nombreuses conduites ce qui oblige à ne monter ces installations que pour des combles perdus.
Un objectif de l’invention est de proposer une solution qui soit plus simple. A cet effet, l’invention a pour objet une installation à plusieurs panneaux 2 photovoltaïques avec récupération de chaleur destinée à être posée en sur toiture comprenant sous les panneaux photovoltaïques une cloison arrière 3 distante de ces panneaux pour former une espace 4 dans lequel circule de l’air à réchauffer cette installation étant caractérisée en ce que les panneaux 2 forment une seule paroi supérieure qui coopère avec une seule cloison arrière obtenue par assemblage étanche des bords de cloisons dites élémentaires délimitant un seul espace dans lequel circule l’air à réchauffer de sorte que cet espace peut comporter une seule sortie d’extraction d’air. L’invention sera bien comprise à l’aide de la description ci-après faite à titre d’exemple non limitatif en regard du dessin qui représente : FIG 1 une installation en cours de montage FIG 2 vue en coupe d’un emboîtement entre panneau FIG 3 le coin d’un panneau vu en pespective FIG 4 ;un autre type d’assemblage entre panneau FIG 5 : une installation à un seul rang de panneaux vue en coupe FIG 6 un détail de la figure 5 FIG 7 un autre détail de la figure 5 FIG 8 un exemple d’emboîtement des cloisons arrières élémentaires
En se reportant au dessin, on voit une installation 1 photovoltaïque à récupération de chaleur disposée au-dessus d’une toiture. Contrairement aux installations dite intégrées où les panneaux 2 se substituent aux éléments de couverture de la toiture, la toiture reste en place et les panneaux sont posés au-dessus sur une structure. Ces panneaux sont rectangulaires mais pourraient être carrés.
Cette installation à plusieurs panneaux 2 photovoltaïques avec récupération de chaleur comprend sous chaque panneau voltaïque une cloison arrière 3 distante de ce panneau pour former une espace 4 dans lequel circule de l’air à réchauffer.
La cloison arrière est en matériau isolant thermique.
Les panneaux 2 comportent, par exemple, sur leurs bords 2A ,2B des moyens 5 d’assemblage étanches entre eux de sorte à former une seule paroi supérieure qui coopère avec une seule cloison arrière délimitant un seul espace dans lequel circule l’air à réchauffé de sorte que cet espace peut comporter une seule sortie d’extraction d’air.
La figure 4 montre un exemple de moyen d’assemblage des panneaux utilisant un parclose.
Les moyens 5 d’assemblage des panneaux consistent en un emboîtement 5 comportant une partie femelle 5A et une partie mâle 5B, la partie femelle équipant deux cotés juxtaposés du panneau considéré, les deux autres cotés dudit panneau comportant la partie mâle. L’emboitement mâle est localisé sur deux cotés formant un L et sur le L opposé, on retrouve la partie femelle. L’emboitement 5 est conformé pour établir deux chambres 7, 8 fermées dans le sens de l’épaisseur du panneau.
La partie 5A femelle de l’emboîtement est composée de deux ailes 9,10 situées pour l’une 9 dans le plan supérieur du panneau et pour l’autre 10 dans le plan inférieur dudit panneau.
La partie 5B mâle de l’emboîtement est composée d’une aile 11 inférieure positionnée pour glisser contre la face interne de l’aile 10 inférieure de la partie femelle et d’une aile 12 interne portant un joint 13 tourné vers l’aile 9 supérieure de la partie femelle .
On réalise deux chambres superposées et des chicanes qui empêchent l’air de parvenir sous les panneaux.
Pour la cloison arrière il est prévu un assemblage étanche de cloisons élémentaires. Par exemple on fera appel à des cloisons avec recouvrement de leurs bords et qui sont collées ou des fers plats venant pincer les bords des cloisons.
Nous décrirons ci-après une version plus simple à mettre en œuvre.
Cet assemblage étanche de cloisons élémentaires comprend un recouvrement des bords des cloisons du type assemblage à feuillure à mi-bois plus un complément de butés pour un assemblage mécanique maintenant les cloisons élémentaires dans un même plan malgré des forces s’exerçant perpendiculairement au plan des cloisons avec également un calage latéral.
Un assemblage à rainure et languette ou à double rainure et languette conviendrait avec en plus un calage latéral.
Une solution intéressante est de constituer un assemblage à paume carré sur une partie de l’épaisseur de la cloison et sur l’autre partie faire également un assemblage à paume carré décalé à la fois latéralement et également dans le sens de l’emboîtement.
Ainsi par rapport à la moitié de l’épaisseur de la cloison on exécute un crénelage 17 depuis le bord de la cloison et sur l’autre moitié de l’épaisseur, après avoir retiré une bande de matière à compter de l’extrémité on usine des créneaux 18décalés latéralement par rapport aux créneaux de l’autre moitié.
On a donc un bord avec double crénelage décalé selon deux directions.
Le bord de la cloison élémentaire présente donc deux crénelages 17,18 s’inscrivant dans des plans parallèles au plan de la cloison, lesquels crénelages sont décalés latéralement et selon l’axe d’engagement des cloisons.
On obtient donc des butés de calage latéral et des butés de calage vertical dans les deux sens.
En sur-toiture, les panneaux et la cloison arrière doivent être posés sur une structure support.
Celle-ci est constituée de supports 20 longilignes positionnés dans le sens de la pente du toit et tenu par des crochets 21 prenant appui sur la structure porteuse du toit.
Une traverse basse 22 est positionnée à la base des supports longilignes. Cette traverse basse présente une gorge 23 apte à recevoir, par emboîtement un des côtés des panneaux ainsi qu’une autre gorge 24 pour recevoir un des côtés de la cloison arrière.
On emboîte les cloisons élémentaires les unes après les autres et on fait de même pour les panneaux.
Une traverse haute 25 comprenant une gorge pour la cloison arrière et une pour les panneaux. Cette traverse haute est glissée sur le bord de la cloison et des panneaux pour verrouiller l’ensemble
Des profilés latéraux viennent fermer les côtés latéraux de l’ensemble installé.
Ces profilés latéraux comportent également des gorges pour y loger les bords des panneaux et de la cloison arrière.
Dans un des côtés latéraux est prévue une entrée d’air.
La sortie d’air est faite par un orifice réalisé dans la cloison arrière.
On obtient donc une installation de panneaux photovoltaïques avec récupération de l’air réchauffé au moyen d’une seule conduite ce qui est peu encombrant.
Les moyens d’emboîtement réalisent à la fois le positionnement mécanique et l’étanchéité.
On notera la présence sur la cloison arrière de perturbateurs de l’écoulement afin de produire un écoulement turbulent et non laminaire.
Claims (9)
- REVENDICATIONS1. Installation à plusieurs panneaux (2) photovoltaïques avec récupération de chaleur destinée à être posée en sur toiture comprenant sous les panneaux photovoltaïques une cloison arrière (3) distante de ces panneaux pour former avec des traverses haute et basse et des profilés latéraux un espace (4) dans lequel circule de l’air à réchauffer cette installation étant caractérisée en ce que les panneaux (2) forment une seule paroi supérieure qui coopère avec une seule cloison (3) arrière obtenue par emboîtement étanche des bords de cloisons dites élémentaires délimitant un seul espace dans lequel circule l’air à réchauffer de sorte que cet espace peut comporter une seule sortie d’extraction d’air.
- 2. Installation à plusieurs panneaux photo voltaïques avec récupération de chaleur selon la revendication 1 caractérisée en ce que l’assemblage étanche des cloisons comprend un recouvrement des bords des cloisons du type assemblage à feuillure à mi-bois plus un complément de buté pour un assemblage mécanique maintenant les cloisons élémentaires dans un même plan malgré des forces s’exerçant perpendiculairement au plan des cloisons avec également un calage latérale.
- 3. Installation à plusieurs panneaux photovoltaïques avec récupération de chaleur selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que le bord de la cloison élémentaire présente deux crénelages (17, 18) s’inscrivant dans des plans parallèles au plan de la cloison lesquels crénelages sont décalés latéralement et selon Taxe d’engagement des cloisons.
- 4. Installation à plusieurs panneaux photo voltaïques avec récupération de chaleur selon la revendication 1 caractérisée en ce que les panneaux comprennent des moyens (5) d’assemblage qui consistent en un emboîtement (5 ) comportant une partie femelle (5 A) et une partie mâle (5B), la partie femelle équipant deux cotés juxtaposés du panneau considéré, les deux autres cotés dudit panneau comportant la partie mâle et l’emboitement (5) est conformé pour établir deux chambres (7, 8) fermées dans le sens de l’épaisseur du panneau.
- 5. Installation à plusieurs panneaux photo voltaïques avec récupération de chaleur selon la revendication 4 caractérisée en ce que la partie (5A) femelle de l’emboitement est composée de deux ailes (9,10) situées pour l’une (9) dans le plan supérieur du panneau et pour l’autre (10) dans le plan inférieur dudit panneau et la partie (5B) mâle de l’emboitement est composée d’une aile (11) inférieure positionnée pour glisser contre la face interne de l’aile (10) inférieure de la partie femelle et d’une aile (12) interne portant un joint (13) tourné vers l’aile (9) supérieure de la partie femelle.
- 6. Installation à plusieurs panneaux photo voltaïques avec récupération de chaleur selon la revendication 1 caractérisée en ce qu’elle comprend une traverse basse et une traverse haute présentant chacune une première gorge pour y loger le bord de la cloison arrière et une seconde gorge pour y loger le bord des panneaux photovoltaïques.
- 7. Installation à plusieurs panneaux photo voltaïques avec récupération de chaleur selon la revendication 6 caractérisée en ce que des profilés latéraux viennent fermer les côtés latéraux de l’ensemble de panneaux.
- 8. Installation à plusieurs panneaux photo voltaïques avec récupération de chaleur selon la revendication 7 caractérisée en ce que le profilé latéral présente une entrée d’air.
- 9. Installation à plusieurs panneaux photovoltaïques avec récupération de chaleur selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens d’assemblage des cloisons élémentaires sont un recouvrement des bords avec collage. lO.Installation à plusieurs panneaux photovoltaïques avec récupération de chaleur selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens d’assemblage des cloisons élémentaires sont des fers plats venant pincer les bords des dites cloisons.
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